HP Proliant mit Intel Xeon
Hier wird ein Rechensystem mit Hewlett-Packard Proliant Servern beschrieben. Der Anwendungszweck, die computernumerische Reservoisimulation wird hier nur angerissen. Das System ist als Internetserver ausgerichtet, damit die Bedienung mit modernen Rechnern und für Viele Anwender möglich ist. Sie sehen auf dem folgenden Bild den großen gelben Server, einen roten IPv6-fähigen Router, einen gelben Clienten und jeweils die Bildschirme des Servers und des Clientens. Der Server gibt ausschließlich seine IPv6-Adresse auf dem kleinen Rohrenbildschirm aus, diese ist auf dem Bild nur als grauer Streifen zu erkennen. Die Adresse wurde zwischen dem Router und dem Server mit Hilfe eines Nachbarentdeckungsprotokolles für IPv6 (Neighbor Discovery Protocol NDP), welches unter der RFC 4861 spezifiziert ist, ausgehandelt. Dem Clienten wurde die Ausgabe der Berechnung in Form von validem HTML 4.01 Textes mittels Ethernet übermittelt. Diese Internetseite die Sie gerade lesen ist ursprünglich für diesen Server konzipiert worden. Entsprechend werden für die heutige Zeit verhältnismäßig wenige Gestaltungelemente übertragen. (Was sich aber auch von Vorteil an vielen anderen Stellen erweist) Auf dem Bildschirm des Clienten erkennen Sie gerade noch die stilisierte Sonde am linken Bildschirmrand, ein Diagramm und eine Visualistik, welche in den folgenden beiden Abbildungen dargestellt werden.
Rechensystem
Diese Abbildung stellt ein simuliertes Enthalpiereservoir wie ein Röntgenbild, dessen Strahlen von Temperaturen anstelle der Dichten absorbiert wurden, dar. Sie erkennen die beiden benachbarten Rohre des Vorlaufes an der höheren Temperatur. Da ein response-test simuliert wurde, sin die Vorlauftemperaturen höher als die des Rücklaufes und des Erdreiches. Diese Grafik wurde aus einem zylindrischen Berechnungsraum mit je 256 Elementen Teufe, Winkel und Radius gebildet und anschließend per TCP über Ethernet an den Clienten gesendet. Um die Anlehnung an Röntgenbilder zu verdeutlichen sind die Temperaturen schwarzweiß dargestellt, zudem verwende ich einen Schwarzweißlaserdrucker und wollte die Ausgaben angepasst wissen. Auf solche Visualistiken lege ich hohen Wert, da diese sehr hilfreich bei der Fehlersuche und Beurteilung der Ergebnisse sind. Zudem wirkt sich eine intuitiv erkennbare Darstellung positiv auf erstmalige Betrachter aus.
Simulationsvisualistik
Das folgende Diagramm ist dem Clienten als skalierbare Vektorgrafik (SVG) übermittelt worden. Es zeigt die Temperaturverläufe des Vor- und Rücklaufes in einem simulierten response-test. Die Parametrisierung ist nicht realitätsangeglichen, da es sich bei diesem Test um einen rechentechnischen Methodentest handelt.
Temperaturenverlauf
So sehen die Servereinschübe eingebaut aus. Von den insgesamt einundzwanzig sind hier nicht alle zu sehen, entsprechend des Standardfotoformates für diese Internetseite. Von links nach rechts sehen sie in jedem der Einschübe zunächst oben die Diskettenlaufwerke für die Floppydisks. Darunter sind jeweils zwei Einschübe für die Festplatten. Da es sich um einen rechenleistungsintensiven Anwendungsfall handelt, sind die Festplatten nicht verbaut. Ebenso sind die DVD-Laufwerke entfernt worden, um auch diese nicht mit elektrischer Energie versorgen zu müssen. Links von den Laufwerken sind die Lüftungssiebe zu sehen. Hier wird die Luft zur Kühlung der elektrischen Bauteile angesaugt. Legt man im Betrieb eine Diskette oder ein Blatt Papier an diese Siebe fällt dieses nicht herab, aufgrund der hohen Volumenstromes. Es folgen zwei Taster, von denen der große zum Ein- und Ausschalten des jeweiligen Einschubes dient. Der kleine Taster schaltet eine kleine Lampe jeweils an Vorder- und Rückseite synchron an und aus, damit der Anwender den Einschub von vorne und hinten identifizieren kann ohne zu zählen. Als letztes gibt es Indikatorlampen für Betrieb, Fehler und Ethernetbetrieb.
Servereinschübe
Das ist ein hochwertiger, IPv6-fähiger Router. Zum Zeitpunkt des Erwerbes war letztere Eigenschaft noch etwas besonderes, daher wurde dieses Gerät in Betracht gezogen. Damit wird sehr vorsichtig umgegangen und er befindet sich normalerweise in seiner Verpackung oder im Betrieb auf dem gelben Server. Für das Foto wurde jedoch der Kompressor als Kulisse gewählt. Der Router bestimmt den IPv6-Präfix, das ist die erste Hälfte der IPv6-Adresse. Im Intranetbetrieb wird ein werksseitig eingestellter Präfix verwendet, am IPv6 Internet angeschlossen ein vom Provider zugewiesener. Diese Gerät bildet hir eine wichtige Schnittstelle zwischen der hardwarenahen Umsetzung und der oberflächlichen Bedienung über HTML 4.01 des Rechensystemes.
bintec RS120
Die Servereinschübe kommunizieren über ein hochleistungsfähiges Gigabit-Ethernet miteinander. Das interne Netz ist nicht mit dem roten bintec RS120 Router verbunden. Zum einen aus Sicherheitsgründen, zum Anderen weil hier ein ungenormtes und spezialisiertes Ethernetprotokoll verwendet wird, um die Übertragungsleistung annähernd voll ausnutzen zu können und wenig Aufwand zu organisatorischen Zwecken zu beanspruchen. Für die Kommunikation mit der Außenwelt wurde eine zusätzliche Ethernetkarte in einem der Rechner installiert.
Innenansicht eines Ethernetverteilers
Der Server ist sehr schwer. Um diesen aus dem Lastwagen in den Klavierladen zu bewegen, wurden die Einschübe aus dem Gehäuse gezogen und vorsichtig einzeln getragen. Zudem wurden Änderungen an der Elektrik vorgenommen, wie die weiter im Text erwähnte Installation eines Stromzählers.
Serverschrank ohne Einschübe
Verwendet werden hier einundzwanzig Rechner mit je zwei Prozessoren welche wiederung jeweils zwei Prozessorkerne beinhalten. Zwanzig Rechner haben 32-Bit-Prozessoren und einer hat, hier abgebildet, 64-Bit Prozessoren, jeweils Intel Xeon. Weiter hinten im Bild sind vier Speicherkarten zu sehen, von denen jede jeweils 512 Megabyte Speicherkapazität bietet.
Prozessorenkühler und Speicherkarten
Das ist eine Trilogie: gelber Smiley, gelber Schraubenverdichter und gelbe Floppydisk. Der Smiley war mal ein absolutes-Halteverbot-Schild, das mir für die Umzugshilfe geschenkt worden war. Das Einrichten von Halteverbotszonen bedarf jedoch amtlicher Genehmigungen und ist für studentische Umzugshilfe nie wirklich relevant.
geöffneter Servereinschub
Als geeigenter Lagerraum für den Server wurde ein Klavierladen empfunden. Hier sind einige der Einschübe gestapelt und warten darauf, dass der Serverschrank aus dem Lastwagen in das Pianohaus getragen wird. Nachdem Die Grundsteinlegung des Simulationssystemes als Studienarbeit abgeschlossen war, musste der Server den Klavierinteressenten weichen.
Ein Stapel Einschübe
Vor Inbetriebnahme der Server wurde ein Energiezähler in den Serverschrank eingebaut. Läuft nur ein Server entspricht der Stromverbrauch etwa dem eines Desktopcomputers. Das ist in der Entwicklungszeit der Normalfall, weil jeweils nur ein Systembestandteil getestet wird. Werden jedoch mehrere Server zugeschaltet um beispielsweise eine Kapazitätenerfassung zu testen ist ein entsprechend hoher Energieverbrauch messbar. Die Entwicklungsarbeit an diesem computernumerischen System für Erdwärmesonden ist wie alle heutigen Entwicklungen vom wirtschaftlichen Kontext überschattet.
Stromzähler
Grundsätzlich setze ich für rechenleistungsintensive Anforderungen auf harwarenahe Programmierung. Auf den Servern läuft daher ein für den jeweiligen Anwendungsfall hochspezialisiertes Betriebssystem aus eigener Entwicklung. Sie können keine derartigen Berechnungen auf einem Rechner mit allgemeinem Betriebssystem wie Linux oder Windows betreiben. Diese umfangreichen Systeme mit vielen Anwendungen benötigen einen hohen Anteil der Kapazitäten für ihre eigene Bereitstellung. Zudem werden Aufgaben gelöst, welche in Ihrem Interesse nicht liegen, was eine unnötige Kapazitätenbelastung mit sich führt. Multitasking oder andere systemorganisatorischen Einrichtungen beanspruchen die verfügbare Leistung auch wenn keine Aufgaben gelöst werden. Das ganze System wird mit Assembler programmiert. Entsprechend müssen auch Umsetzungen realisiert werden, die in allgemeinen Systemen bereitgestellt werden. Daher sind auch kleine Erfolge, die von anderen Systemen längst realisiert wurden eine Freude. Als Beispiel ist nachfolgend eine Computerabbildung des zylindrischen Berechnungsraumes aufgeführt. Sie sehen einen Zylinder in dem vier Sondenrohre angeordnet sind. Sicher kennen Sie Darstellungen entsprechender Körper in erheblich ausgefeilterer Qualität, die hier abgebildete Darstellung war jedoch ein Meilenstein in der eigenen Entwicklung eines hochspezialisierten Systemes. Das Bild wurde vor der eigenen Umsetzung des PNG-Formates erstellt. Daher handelt es sich hier um ein Foto einer auf dem kleinen Rohrenbildschirm dargestellten VGA-Grafik. Auch wenn die maschinennahe Entwicklung sehr aufwendig ist, revanchiert sich diese mit ihren umfangreichen Möglichkeiten, und ihrer letztendlichen Rechenleistungdsichte.
erste erkennbare Computervisualistik (2012)
Zurück zum Seitenverzeichnis
Simon Hebborn
Dorfstraße 9, 06333 Stadt Arnstein OT Wiederstedt
017654767412
info@geothermiebau.de
118/229/04469