弹性高性能计算E-HPC：实践教程概览

实践教程

主要内容

使用LAMMPS软件进行工业仿真

LAMMPS是一款经典分子动力学软件，其包含的势函数可用于固体材料（金属、半导体）、软物质（生物大分子，聚合物）、粗粒化或介观尺度模型体系。本教程介绍如何使用E-HPC集群运行LAMMPS开源仿真软件，以3d Lennard-Jones melt模型进行工业仿真，并通过可视化的方式查看仿真结果。

使用Intel oneAPI编译运行LAMMPS

E-HPC集群集成了Intel oneAPI工具包，该工具包结合HPC软件使用，可以加快构建跨架构应用程序。本教程以LAMMPS软件为例，介绍如何在E-HPC集群下使用Intel oneAPI编译并运行LAMMPS。

使用GROMACS进行分子动力学模拟

GROMACS是一款通用软件，用于对具有数百万颗粒子的系统进行基于牛顿运动方程的分子动力学模拟，主要用于生物化学分子，如蛋白质、脂质等具有多种复杂键合相互作用的核酸分析。本教程以GROMACS软件为例介绍如何在E-HPC上进行分子动力学模拟。

使用WRF软件进行气象模拟计算

WRF采用新一代中尺度天气预报模式，是气象行业广泛应用的开源气象模拟软件。它为研究大气过程提供了大量选项，并可以在多种计算平台运行。本教程介绍如何使用E-HPC集群运行WRF软件进行气象模拟计算。

使用BWA、GATK、Samtools软件进行基因测序

本教程介绍如何使用E-HPC集群运行BWA、GATK、Samtools软件进行基因测序计算。在进行基因测序时，您可以使用BWA构建索引及比对记录，再使用Samtools对比对记录进行排序，然后使用GATK去除重复序列、重新校正碱基质量值、变异检查。

使用OpenFOAM软件进行流体力学仿真计算

OpenFOAM是对连续介质力学问题进行数值计算的软件。可进行数据预处理、后处理和自定义求解器，常用于计算流体力学领域。本教程介绍如何使用E-HPC集群运行OpenFOAM进行流体力学仿真计算。

使用AutoDock Vina软件进行药物筛选

分子对接（Molecular docking）是虚拟药物筛选中的关键环节。AutoDock Vina作为一款开源的分子对接软件，具有速度快、算法准确等优点，特别适用于搭建基于分子对接的虚拟筛选。本教程介绍如何使用E-HPC集群运行AutoDock Vina进行药物筛选。

使用Schrodinger软件计算分子结构

Schrodinger基于物理学的计算平台，集成了用于预测建模、数据分析的差异化解决方案，以实现对化学空间的快速探索，主要应用于药物发现，以及航空航天、能源、半导体和电子显示器等不同领域的材料科学。本教程介绍如何使用E-HPC集群运行Schrodinger软件来计算分子结构。

实践教程

主要内容

使用HPL测试E-HPC浮点性能

HPL（The High-Performance Linpack Benchmark）是测试高性能计算集群系统浮点性能的基准。HPL通过对高性能计算集群采用高斯消元法求解一元N次稠密线性代数方程组的测试，评价高性能计算集群的浮点计算能力。本教程介绍使用HPL测试E-HPC集群的浮点性能。

使用IMB软件和MPI通信库测试E-HPC通信性能

IMB（Intel MPI Benchmarks）用于评估HPC集群在不同消息粒度下节点间点对点、全局通信的效率。MPI（Message Passing Interface）是支持多编程语言的并行计算通信库，具有高性能、大规模性、可移植性、可扩展性等特点。本教程以IMB软件和MPI通信库为例介绍如何测试E-HPC集群的通信性能。

测试SCC集群性能

超级计算集群SCC具有无虚拟化损耗、高带宽低延迟网络的优点，可以保证高性能计算和人工智能、机器学习等应用的高度并行需求本教程介绍如何创建SCC集群，并测试SCC集群的相关性能。

实践教程

主要内容

混合云主控模式最佳实践

以E-HPC云上集群将线下已有计算节点纳入管理的场景为例，介绍混合云主控模式集群（SGE调度器，管理节点在云上集群）的部署方案。

混合云代理模式最佳实践

以创建E-HPC代理模式的混合云集群，由线下已有集群的管理节点代为管理的场景为例，介绍混合云代理模式集群（SGE调度器，管理节点在已有集群）的部署方案。

实践教程

主要内容

使用E-HPC集群调度器插件

E-HPC提供了调度器插件作为平台的外扩组件，在E-HPC现有调度器类型或版本不满足当前业务时，您可以通过该插件构建自定义调度器并接入E-HPC平台的能力。

关闭计算节点的CPU超线程

E-HPC集群的每个计算节点都是一台ECS实例，默认情况下，ECS实例均已开启CPU超线程。在部分HPC场景下，可以关闭CPU超线程以获得更好的性能表现。

通过后处理脚本实现自动挂载ossfs

设置后处理脚本后，E-HPC集群上后续扩容的节点均会自动执行指定的后处理脚本，可以满足计算节点预部署的需求。通过后处理脚本，您可以对计算节点做定制化操作，例如扩容的计算节点自动挂载ossfs、自动部署软件环境等。

自动伸缩最佳实践

当您需要每天不定时提交作业，使用E-HPC集群几个小时进行大规模计算， 然后释放节点。您可以针对不同的作业类型，配置不同的伸缩策略。

配置E-HPC集群与Windows AD域用户账号互通

将线下AD域用户体系与云上E-HPC的集群LDAP用户账号建立互通，使用一套用户体系可以减少用户账号的管理和维护成本。本教程介绍域账户类型为LDAP的E-HPC集群如何与Windows AD域建立互通。