Teknillisen korkeakoulun Teknillisen fysiikan laitos on uudistanut tutkimuksen tietojärjestelmiään. Raskas laskenta ajetaan Tieteellisen laskennan keskuksessa, CSC:ssä, mutta siellä ei kannata tehdä kaikkea. Se on kuin ampuisi haulikolla kärpästä.

Kärpäsen moukaroinnin sijaan TKK:n Teknillisen fysiikan laitos on hankkinut HP:n kehikkopalvelimet ja HP:n EVA-levyjärjestelmän, joiden avulla työasemaverkkokin saadaan valjastettua hajautettuun laskentaan.

– Meillä oli oma laskentaklusteri paikallisen tason keskiraskaaseen laskentaan. Työasemissa ajettiin sovelluksia, joille riittää paikallinen laskenta, laitoksen tietotekniikasta vastaava tekniikan tohtori Antti Laakso sanoo.

Vuosina 2005 ja 2006 alkoi tuntua siltä, että tarvitaan uusi, helposti ylläpidettävä järjestelmä, jolla voidaan konsolidoida data- ja palvelupuoli yhteen pakettiin.

– Kapasiteettia ei saatu parhaalla mahdollisella tavalla käyttöön. Uuden järjestelmän tuli olla sellainen, että se tuottaa laskennalliselle ja kokeelliselle tutkimukselle lisäarvoa.

Selvitystyössä päädyttiin kehikkopalvelinratkaisuun ja taustalle tulevaan aitoon SAN-tallennusjärjestelmään. Kun palvelinpuolelle lisättiin vielä virtuaalikoneet, on pystytty toteuttamaan aivan uudenlaisia tietoteknisiä ratkaisuja tutkimuksen tueksi.

Yksi uusista virtualisoinnin käyttökohteista on mittausjärjestelmä, jossa esimerkiksi mittauksen olosuhteita laboratoriossa, lämpötilaa ja kosteutta säädetään virtuaalikoneesta. Perinteisesti tähän on käytetty erillistä oikeaa tietokonetta.

– Tässä tietokone on kuitenkin turhassa työssä. Päätimme ottaa käyttöön VMwaren ESX-serverin avulla virtualisoidut ohjaustietokoneet.

Järjestelmän avulla voidaan tehdä myös monia muita asioita, joita ei perinteisillä itsenäisillä mittalaitteilla voisi tehdä. Dataa voidaan viedä helposti webbisivuille tai lokeihin. Myös erilaisten uusien ohjausalgoritmien testaaminen käy helposti. Uudessa järjestelmässä laskut laitetaan jonoon sen sijaan, että ne ajettaisiin omassa työasemassa.

Palvelin pitää lukua verkon työasemista ja lähettää työn sen vaatimusten kannalta parhaalle vapaana olevalle työasemalle.

Etenkin pyhien aikaan vajaata kapasiteettia on paljon, jota voidaan näin käyttää hyväksi.

– Nyt verkon kautta pystyy viikonlopussa tekemään saman, mihin yhdeltä koneelta menisi vuosi aikaa. Taustalle tietenkin tarvitaan kunnollinen levyjärjestelmä tulosten tallentamiseen.

Hajautetun laskentajärjestelmän houkuttavuutta lisää sen kustannustehokkuus – pääosa käytettävistä ohjelmistoista on avoimen lähdekoodin ohjelmistoja. Työasemien käyttöjärjestelmänä on CentOS–Linux ja eräajojärjestelmän ytimenä on vapaasti saatavilla oleva Condor.

– Open source -komponenteilla toteutettu järjestelmä on hieno esimerkki siitä, kuinka marginaalisilla kustannuksilla saadaan merkittävää lisäarvoa kokonaisuudelle.