ThaiGrid :  From infrastructure to services and beyond.

Putchong Uthayopas, ThaiGrid, SIPA

Putchong_ut@thaigrid.or.th

Piyawut Srichaikul, NECTEC

Thai National Grid Project

• A  National Project under Software Industry Promotion Agency (Public Organization) , Ministry of Information and Communication Technology 

• Started in 2005• Start from 14 member organizations and 

expanded to 21 organizations in 2007• Goal

– Building the next generation E‐infrastructure for Thailand using Grid computing Technology as an enabling technology

Project Organizational Structure

21 members21 members

Strategy 1: Creating Grid human resources

• Encouraging the teaching in grid and parallel computing by creating the educational platform

• Community• Equipment• Courseware• Standard

• Material for 3 training course– Basic Grid Computing – Grid Administrator– Grid for Developers

• Material for 3 university level undergraduate and graduate program are being developed– Introduction to grid computing– Intermediate Grid computing – Grid computing for Enterprise

Important Statistics

• Train more than 800 people during 2006‐2007– More than 600 people passed the training workshop at various level

– Grid and parallel computing has been taught in 5 major university producing  more than 200 grid‐enable CSE 

• We are pushing for more than 1000 people this year in 

Strategy 2: Building the Grid Infrastructure

• Thai Grid infrastructure is now functioning well• TERA Cluster

– Installed at Thai National Grid Center – Start to provide the service on July 11, 2007– 200 nodes = 800 cores of Intel Xeon 3.0GHz– Rmax 2.5 Tflops (Rpeak 4.6Tflops)

• Satellite Cluster– 14 clusters installed at each member institute– Each cluster has 5 nodes = 10 CPUs of Intel Xeon 2.8GHz

• Institute Cluster– Existing cluster owned by some institutes– 3 institutes

• Total number of CPU core now ~1,000 cores

WUPSU

CMU

SUT

KKU

BU

KMITNB

KMUTT

KMITL

TMD

KU

SU

MUCU

AIT

Tera

More than 1000 CPUs (August 2007)!

21 clusters from 16 sitesaround Thailand

21 clusters from 16 sitesaround Thailand

Grid Middleware

• Still sticking with Pre‐ws base services– GT4 is installed in every member institutes, thus enable only Pre‐ws for now

• Some institutes is moving to GT4– 4 Institutes pass WS‐Gram test

• Newly created services will base only on Web‐services base technology or WSGram

ThaiGrid Infrastructure usage

• ThaiGrid  provides more than 111 years of computing time for member– 7 years on the grid

– 104 years on tera

• 31 projects from 8 areas are being support on Teraflop machine

• More small projects on each machines

Strategy 3: Driving the Grid Adoption 

Building a Domain Specific Gridfor E‐science

Services on the Grid

• CSE Online• Drug design Portal using Gridway  • TAVERNA• Animation Grid using Web Services infrastructure

• Other commercial software provided in the collaboration with users– Fluent– Materials Studio

Example of upcoming grid portal and e‐services

• Virtual Research Center  http://vrc.thaigrid.or.th/vrcWeb– Realtime e‐learning anfd collaboration 

support

• http://biogrid.thaigrid.or.th/– Bioinformatic data and service

– Partners: PSU, Mahidol, KU, Chula, Biotec, and  University of Manchester

• Drug Discovery Portal – Chula, KU 

– Job submission, vitual screening, database

• Animation Portal 

– Partners: Siam university, Thai Grid

BioGrid

• Building Grid infrastructure for Bio‐informatics researcher in Thailand

• Building network of bio‐informatics researchers

• Using TAVERNA + Web services to drive job workflow

• Partners– Prince of Songkla University– University of Manchester– Mahidol University– Kasetsart University– Thai National Grid Center

• Result– A web‐based portal for Life‐science 

Grid base on TAVERNA is being developed

– A network of Thai‐International researches is created

– Activities

Drug Design Grid

• Building Grid‐base Drug Design infrastructure

• Platform in Drug design grid– CSE‐Online to drive drug design job

– Portal site + Meta scheduler to distribute the job

• Partners– Chulalongkorn University

– University of Utah

– Thai National Grid Center

Collaboration Grid

• Using the Grid to drive “Virtual Research Group”, making the collaboration between institutes more close

• Partners– KMUTT, CU, KMITNB, KU– Thai National Grid Center

• ConferenceXP  is currently in action– Portal site to manage meeting– ConferenceXP is used for communication

Computational Fluid Dynamics

• Creating an environment for driving CFD simulation• Partners

– Kasetsart University– Thai National Grid Center

• CFD for research– Using existing software, such as FLUENT, in cluster level– Collaborating with Microsoft to utilize WindowsHPC cluster

• CFD for industry– Utilizing the use of virtual cluster for secured cluster environment

– A proof‐of‐concept platform is being developed

Selected CaseModel with Winglet, Diffuser and Rearview mirror

Velocity Vector

Impact of blood flow heat transfer during cancer treatment with Hyperthermia

method

• Influence of seed number and configuration on generated thermal field. Temperature in K.

NanoGrid

• Provide platform to help processing nanotechnology simulation

• Partners– Computational Nano Science 

Consortium (Thailand)– Thai National Grid Center– Accelrys Software Inc.

• Nanotechnology usage in Thailand– Using Materials Studio, software from 

Accelrys co. ltd. in cluster level– Providing back‐end computing 

infrastructure to help nanotechnology research in Thailand

– TNGC participate in porting Materials Studio 4.2 for SGE

CNC members in Thailand

N

PSUPSU

KUKU HW & SWNANOTECNECTECThaiGridMUMU

CUCU

CMUCMU

KKUKKU

SUTSUTAITAIT

UBUUBU

Nitrous oxide (N2O) is a toxic pollutant gas in the atmosphere and a major cause of such greenhouse effect and global warming.

Here we  investigate, computationally at nanoscale  using  Dmol3,  reaction mechanisms  of  the  decomposition  of toxic  N2O  to  a  non‐toxic  N2 gas  over pristine‐ and Titanium decorated‐carbon nanotubes (Ti/CNTs).

By comparing activation barriers of such reaction  on  both  catalysts,  we  found Ti/CNTs a strong candidate as catalyst in the removal of nitrous oxides (N2O).

N2O ReductionN2O Reduction

Results  from  the  Adsorption  Locator calculations  show  such  probability  to  find hydrogen  molecules  (H2)  in  nanoporous materials.  For  the  metal‐organic frameworks‐5  (MOF‐5),  H2 specifically prefers  to  locate  near  the  metal  oxide clusters. No hydrogen molecule was  found near the phenyl ring or at the center of the pore.

Unlike  the  MOF‐5,  the  zeolite  imidazolate framework‐8  (ZIF‐8) shows different behavior on  the  adsorption  of  hydrogen  molecule, which is likely to diffuse and locate in the pore space near the imidazole unit and infrequently settle in the zinc metal area.

MOF‐5

ZIF‐8

The behavior of H2 molecule in different nanoporous materials

2008/4/2 Free template from www.brainybetty.com 26

Blood Brain BarrierThe model predicts blood‐brain barrier (BBB) after oral administration.

Egan and Lauri., Advanced Drug Delivery Reviews , 2002, 54, 273–289

In 2002, Egan and Lauri reported BBB model that used to predicts blood brain penetration after oral administration.

Animation Grid• Provide environment for 3D 

animation rendering in Thailand• Partners

– Siam University– Thai National Grid Center– Leading animation companies in 

Thailand• Currently an open‐source project 

on Sourceforge called “animagrid”– Utilize web services and existing 

cluster and grid scheduler to distribute jobs

– Base on commercial‐grade renderer software, such as Autodesk Maya or Blender

Strategy 4: Driving Grid Research

• 2006‐2007– 2 National Conference on Grid computing (attendants 300‐500)

– 3 International  workshops– 67 Publication papers from members

• 29 papers in 2006• 38 papers in 2007

• Research Area– Scientific computing in CFD, life science, physics, chemistry, math, Geo science

– Grid: middleware, application, algorithm, scheduling, tools

Strategy 5: Creating Grid Technology Awareness

• Seminar, talk, workshop– 9 events in 2006– 35 event in 2007 ( about 3 events monthly)

• 4 National Grid Competition (2000‐3000 people)– Leading Edge (with Microsoft Asia Pacific)

• University level : Engineering– National Supercomputing Contest (SCC) (HP)

• 200‐300 high schools– Multicore‐Championship (Intel)

• International Participation– APAN, PRAGMA, SC2006, SC2007, GridAsia

• News– National newspaper, magazine– International 

Pilot Grid and Cluster infrastructureInteroperable MiddlewareBasic computational GridBasic Data GridPOC applications

Pilot Grid and Cluster infrastructureInteroperable MiddlewareBasic computational GridBasic Data GridPOC applications

Stable Grid and Cluster infrastructureInteroperable Middleware and basic servicesComputational GridData GridGrid PortalGrid applications R&E and Non production enterprise applicationsBroad academic adoptionLimited commercial adoption

Stable Grid and Cluster infrastructureInteroperable Middleware and basic servicesComputational GridData GridGrid PortalGrid applications R&E and Non production enterprise applicationsBroad academic adoptionLimited commercial adoption

Production Grid andCluster infrastructureRich set of servicesComputational GridEnterprise analysis GridData and knowledge GridCollaborative GridBroad commercial Adoption

Production Grid andCluster infrastructureRich set of servicesComputational GridEnterprise analysis GridData and knowledge GridCollaborative GridBroad commercial Adoption

Community driven model

Objective 2009‐2011

For more information please visit:  http://www.thaigrid.or.th