स्वदेशी सॉफ्टवेयर स्टैक विकास:
एनएसएम के हिस्से के रूप में, ओपन-सोर्स प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके स्वदेशी रूप से एक परिष्कृत एचपीसी सॉफ्टवेयर स्टैक विकसित किया गया था। इस सूट को एनएसएम सिस्टम की विविध आवश्यकताओं को पूरा करने, प्रदर्शन को बढ़ाने और एचपीसी वातावरण में निर्बाध एकीकरण सुनिश्चित करने के लिए डिजाइन किया गया था।
एनएसएम एचपीसी सॉफ्टवेयर स्टैक के मुख्य घटक हैं:
- Operating System: CentOS/Alma has been selected as the foundational operating system, providing a stable and robust platform for HPC operations.
- ड्राइवर: इस सुइट में जीपीयू त्वरण के लिए सीयूडीए जैसे महत्वपूर्ण ड्राइवर, नेटवर्क और स्टोरेज ड्राइवर के साथ-साथ कुशल डेटा प्रबंधन और कनेक्टिविटी की सुविधा प्रदान करने के लिए शामिल हैं।
- फ़ाइल सिस्टम: स्थानीय फ़ाइल सिस्टम और Lustre, एक उच्च-प्रदर्शन वितरित फ़ाइल सिस्टम, दोनों के लिए समर्थन व्यापक डेटा वॉल्यूम को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए एकीकृत किया गया है।
- प्रावधान: xCAT (एक्सट्रीम क्लस्टर एडमिनिस्ट्रेशन टूलकिट) का उपयोग क्लस्टर संसाधनों के प्रावधान, परिनियोजन और कॉन्फ़िगरेशन को स्वचालित करने के लिए किया जाता है।
- संसाधन प्रबंधन: SLURM (सिंपल लिनक्स यूटिलिटी फॉर रिसोर्स मैनेजमेंट) का उपयोग जॉब शेड्यूलिंग और संसाधन प्रबंधन, संसाधनों के आवंटन और उपयोग को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है।
- क्लस्टर प्रबंधन: यह गैंग्लिया और नेगियोस जैसे उपकरणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, तथा कुशल समस्या ट्रैकिंग और समर्थन के लिए सी-डैक उपकरण और ओस्टिकेट द्वारा पूरक किया जाता है।
- संचार लाइब्रेरी: एमपीआई (संदेश पासिंग इंटरफ़ेस), इंटेल एमपीआई, MVAPICH, और पीजीएएस (विभाजित वैश्विक पता स्थान) सहित आवश्यक संचार लाइब्रेरी को प्रभावी समानांतर संचार और डेटा विनिमय को सक्षम करने के लिए एकीकृत किया गया है।
- विकास उपकरण: इस सुइट में जीएनयू कंपाइलर और इंटेल वनएपीआई कंपाइलर शामिल हैं जो प्रोग्रामिंग भाषाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं और कम्प्यूटेशनल प्रदर्शन को अनुकूलित करते हैं।
- अनुप्रयोग लाइब्रेरी: नेटवर्क डेटा के लिए NetCDF, संख्यात्मक गणनाओं के लिए गणितीय लाइब्रेरी, जीएनयू लाइब्रेरी, और डीप लर्निंग/मशीन लर्निंग (डीएल/एमएल) लाइब्रेरी जैसी प्रमुख लाइब्रेरी को अनुप्रयोग आवश्यकताओं की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करने के लिए शामिल किया गया है।
- विज़ुअलाइज़ेशन उपकरण: वैज्ञानिक विज़ुअलाइज़ेशन और डेटा विश्लेषण को जीएनयू प्लॉट, पैराव्यू और वीएमडी (विज़ुअल मॉलिक्यूलर डायनेमिक्स) जैसे उपकरणों के माध्यम से सुगम बनाया जाता है, जिससे सिमुलेशन परिणामों की विस्तृत जांच और व्याख्या संभव हो पाती है।
- प्रदर्शन निगरानी: सॉफ्टवेयर स्टैक में सिस्टम प्रदर्शन का निरंतर मूल्यांकन और उसे बढ़ाने के लिए प्रदर्शन निगरानी उपकरण और बेंचमार्क शामिल होते हैं।
- सॉफ्टवेयर इकोसिस्टम: सी-चक्षु, सीएचआरईएमई, एचपीसी ट्यूटर परेड, सीएपीसी, यूजर क्रिएशन पोर्टल और टिकटिंग सपोर्ट प्लेटफॉर्म जैसे सॉफ्टवेयर उत्पादों का निर्माण एक मजबूत सॉफ्टवेयर इकोसिस्टम के पोषण पर हमारे जोर को दर्शाता है। ये समाधान कम्प्यूटेशनल विश्लेषण और डेटा विज़ुअलाइज़ेशन से लेकर परियोजना प्रबंधन तक की विविध आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जिससे वैज्ञानिक विषयों में अनुसंधान दक्षता और उत्पादकता में वृद्धि होती है।
- सी-चक्षु: सी-चक्षु एक एचपीसी मल्टी-क्लस्टर मॉनिटरिंग और प्रबंधन प्लेटफ़ॉर्म है जो भारत भर में विभिन्न भौगोलिक स्थानों पर स्थित सभी एनएसएम साइटों के लिए वेब पर एक एकीकृत डैशबोर्ड प्रदान करता है। इसका वेब-सक्षम इंटरफ़ेस विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन के क्लस्टर्स का प्रबंधन करता है और विभिन्न क्षेत्रों के शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों को न्यूनतम प्रयास के साथ अपने एप्लिकेशन चलाने में सुविधा प्रदान करता है।
- CHReME: Linux-आधारित एचपीसी परिवेशों तक पहुँचने के लिए, वैज्ञानिकों और शोधकर्ताओं को Linux और एचपीसी में विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, जो कि बहुतों के पास नहीं है। CHReME उपयोगकर्ताओं को एचपीसी संसाधनों का उपयोग करने के लिए एक सहज जीयूआई प्रदान करता है और एचपीसी संसाधनों तक पहुँचने की जटिलता से उन्हें बचाने के लिए अमूर्तता की एक परत प्रदान करता है। इससे वे अपने मुख्य शोध/वैज्ञानिक कार्य पर ध्यान केंद्रित कर पाते हैं। इसका वेब इंटरफ़ेस विभिन्न परिमाणों के क्लस्टरों को प्रबंधित और मॉनिटर करना आसान बनाता है, जिससे एचपीसी सिस्टम प्रशासक के लिए काम आसान हो जाता है और साथ ही विभिन्न क्षेत्रों के शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों को न्यूनतम प्रयास के साथ अपने वैज्ञानिक सिमुलेशन करने में सक्षम बनाता है।
- एचपीसी ट्यूटर: एचपीसी ट्यूटर एक क्रांतिकारी वेब-आधारित मिश्रित शिक्षण प्लेटफ़ॉर्म है, जिसे नौसिखिए उपयोगकर्ताओं को उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी) के क्षेत्र में व्यावहारिक अनुभव प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सैद्धांतिक ज्ञान को व्यावहारिक अनुप्रयोग के साथ सहजता से एकीकृत करता है, जिससे एचपीसी डोमेन में एक गहन और शैक्षिक यात्रा का अनुभव मिलता है। यह प्लेटफ़ॉर्म एक एकीकृत वेब पेज प्रस्तुत करता है, जिसमें व्यापक प्रस्तुति सामग्री को एचपीसी क्लस्टर्स तक सीधी शेल पहुँच के साथ सहजता से एकीकृत किया गया है। यह अनूठी विशेषता एक उपयोगकर्ता-अनुकूल और सुसंगत शिक्षण अनुभव सुनिश्चित करती है।
- उपयोगकर्ता निर्माण पोर्टल: उपयोगकर्ता निर्माण पोर्टल डेटा संग्रह को स्वचालित करके और मैन्युअल कागजी कार्रवाई को समाप्त करके खाता निर्माण प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करता है। यह उपयोगकर्ताओं को अपने अनुरोधों की प्रगति की निगरानी करने और ईमेल के माध्यम से समय पर अपडेट प्राप्त करने में सक्षम बनाकर पारदर्शिता भी बढ़ाता है। यह केंद्रीकृत प्लेटफ़ॉर्म डेटा की सटीकता और अखंडता सुनिश्चित करता है, क्योंकि उपयोगकर्ताओं को सुरक्षित प्रमाणीकरण तंत्र के माध्यम से सत्यापित आधिकारिक जानकारी प्रदान करनी होती है। इसके अलावा, पोर्टल एक मजबूत एक्सेस कंट्रोल सिस्टम प्रदान करता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि संवेदनशील उपयोगकर्ता डेटा केवल अधिकृत प्रशासनिक कर्मियों के लिए ही सुलभ हो। यह न केवल डेटा गोपनीयता बनाए रखता है बल्कि कुशल उपयोगकर्ता प्रबंधन और निगरानी की सुविधा भी प्रदान करता है। उपयोगकर्ता जानकारी को एक ही स्थान पर एकत्रित करके, पोर्टल खाता ऑडिटिंग, रिपोर्टिंग और अनुपालन प्रक्रियाओं को सरल बनाता है, जिससे समग्र परिचालन दक्षता और सुरक्षा में सुधार होता है।
- PARADE: ParaDE, एचपीसी प्लेटफ़ॉर्म पर समानांतर एप्लिकेशन बनाने के लिए एक वातावरण है। वेब-आधारित होने के कारण, यह भौगोलिक स्थिति की परवाह किए बिना एचपीसी तक पहुँचने और OpenMP, MPI आदि जैसे कई समानांतर प्रतिमानों का उपयोग करके संकलन, डिबगिंग, स्वचालित कार्य प्रस्तुति और परियोजना प्रबंधन से लेकर संपूर्ण सॉफ़्टवेयर विकास करने में मदद करता है। यह उपयोगकर्ताओं को केवल वातावरण में लॉगिन करने और क्लाइंट मशीन पर इंस्टॉलेशन या कॉन्फ़िगरेशन की परेशानी के बिना क्लस्टर पर सभी सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने में सक्षम बनाता है।
- सीएपीसी: सीएपीसी एक अभिनव समाधान है जो उपयोगकर्ता के किसी भी इनपुट/योगदान के बिना, विभिन्न प्रकार के लक्षित समानांतर हार्डवेयर के लिए अनुक्रमिक कोड को स्वचालित रूप से समानांतर बनाता है। यह एप्लिकेशन डेवलपर को मल्टीकोर और जीपीयू समानांतर आर्किटेक्चर के लिए समानांतर प्रोग्राम लिखने हेतु नए समानांतर प्रतिमान सीखने की जटिलताओं से मुक्त करता है।
- ओएस टिकट: यह एक टिकटिंग प्रणाली है जो पूछताछ को रूट करके, डेटा संग्रह को अनुकूलित करने की अनुमति देकर और एजेंटों से दोहराई जाने वाली प्रतिक्रियाओं को रोककर एचपीसी उपयोगकर्ता सहायता को सुव्यवस्थित करती है। यह एजेंटों को तेज़ प्रतिक्रियाओं, एसएलए प्रबंधन और सहयोग उपकरणों के साथ सशक्त बनाता है। उपयोगकर्ता त्वरित प्रतिक्रिया पोर्टल से लाभान्वित होते हैं। यह डेस्क मूल्यवान रिपोर्टिंग प्रदान करता है और एनएसएम विज़न के साथ स्केल करता है, जिससे यह उपयोगकर्ता सहायता के प्रबंधन के लिए एक शक्तिशाली संपत्ति बन जाती है। यह एचपीसी सॉफ्टवेयर स्टैक एनएसएम प्रणालियों के साथ इष्टतम प्रदर्शन और संगतता सुनिश्चित करता है। यह तकनीकी आत्मनिर्भरता को बढ़ावा देने के भारत के रणनीतिक लक्ष्यों के साथ भी संरेखित है। ओपन-सोर्स तकनीकों का लाभ उठाकर, स्टैक एक लचीला और लागत प्रभावी समाधान प्रदान करता है, जो राष्ट्रीय अनुसंधान और शैक्षणिक समुदायों के भीतर नवाचार को बढ़ावा देता है और क्षमताओं को मजबूत करता है।