L’ingénierie numérique libre et CAELinux: passé, présent et avenir

Joël Cugnoni, www.caelinux.com

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 1 CAELinux ? Quésako?

 Le projet CAELinux en bref

 Distribution de type “LiveDVD” contenant les principaux logiciels d’ingénierie numérique (CAE) libre prêts à l’emploi.

Essai Vous avez une Installation « Live »: station de travail Sur votre PC Satisfait ? complète !

 Projet personnel répondant à mon souhait d’aider la diffusion et l’adoption des logiciels libres dans le secteur de l’ingénierie et de la recherche

 Développé “sur mon temps libre” déjà 5 ans d’existence et 7 versions

Joël Cugnoni, www.caelinux.com Promouvoir les logiciels libre: comment?

 Comment promouvoir les logiciels libres en ingénierie & recherche  Points de blocage / solutions:

•se baser sur une distribution Linux conviviale et stable Fonctionne sous Linux •utiliser un système « Live » pour simplifier les essais (« C’est quoi Linux » ??) •intégrer système d’exploitation et logiciels (image système) •multiples options d’execution: LiveDVD, LiveUSB, Installation, VM

Difficulté d’installation, •compiler, installer et préconfigurer les logiciels compilation? •développer des interfaces fichiers et GUI, convertisseurs de configuration « texte »? formats

•favoriser le développement d’une communauté active Pas facile de débuter, •site web, forums, wiki trouver du soutien? •tutoriels video interactifs •promouvoir la traduction des documentations / des logiciels

Apprendre et développer une méthode de travail •favoriser l’écriture de documents de formation structurée / tutoriaux efficace

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 3 CAELinux aujourd’hui

 CAELinux 2010 c’est:  Une base Ubuntu 10.04 64bit packagée en LiveDVD (image ISO)  Des dizaines de logiciels CAE libres prêts à l’emploi (20 Go décompressés!)  Plus de 1’400 téléchargements mensuels , plus de 50’000 téléchargements depuis 2008

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 4 Le paysage de l’ingénierie numérique libre

Analyser un problème physique

 Modeleurs,  Solveurs • Visu, post-pro Mailleurs ,  Code-Aster  Pre-pro  Code-Saturne  GMSH  FreeCAD  Syrthes  Paraview  HeeksCAD  OpenFOAM  Visit  Salome  Elmer  OpenDX  GMSH  Impact • Math / plotting  Netgen  Gerris  Octave  EnGrid  FreeFEM++  Scilab  Discretizer  Fenics/Dolfin  Maxima  ElmerGUI  Tochnog  R  CGX  Dynela  Scipy  MBDyn  Gnuplot

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 5 Workflow intégré: Salome / Code-Saturne

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 6 Workflow intégré: Salome / Code-Aster

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 7 Workflow « fichiers »: OpenFOAM (CFD)

Résolution Post pro EnGrid OpenFOAM solvers ParaFOAM Discretizer OpenFOAM postpro OpenFOAM native polyMesh Salome Paraview

OpenFOAM utilities Netgen OpenFOAM SnappyHexMesh

GMSH STL model

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 8 Exemple: EnGrid – OpenFOAM (CFD)- Paraview

Boitier papillon, CFD

EnGrid: Maillage mixte prisme/tetra Prepro OpenFOAM

OpenFOAM: Solveur SimpleFOAM Stationnaire, turbulent, incompressible

ParaFOAM: Post-traitement / visualisation

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 9 Exemple: Discretizer::Setup – SnappyHexMesh - OpenFOAM - Paraview

Modèle STL Maillage SnappyHex PrePro Discretizer

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 10 Workflow « fichiers »: Elmer (multiphysique)

Résolution Post pro

ElmerSolve ElmerGUI Elmer GUI ElmerPost

Elmer native Mesh Salome Paraview

ElmerGrid Netgen

GMSH

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 11 Exemple: Salome (unv) - ElmerGUI –Elmer

Echangeur de chaleur tubulaire: Navier-Stokes + Transfert Chaleur (cond. + conv.)

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 12 Stratégie de déploiement CAELinux

Téléchargement Image ISO sur CAElinux.com Compte Amazon Elastic Cloud Computing NX Remote Desktop Client

Nouveau: Déploiement sur Installation sur disque Installation dans machine Système Live cluster Amazon Elastic Cloud (multi-boot) virtuelle Computing

•LiveDVD: graver image ISO •Redimensionner partition •Créer machine virtuelle •Bureau à distance •LiveUSB: préparer clé USB Windows (VirtualBox/VMWare) •Déploiement Cluster avec unetbootin •Installation en multi-boot •Installer à partir de l’image •Hardware variable, Cout ISO Horaire

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 13 Le futur de CAELinux: CAELinux Cluster in the Cloud sur Amazon EC2

 Gestion des instances CAELinux depuis aws.amazon.com

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 14 Le futur de CAELinux: CAELinux Cluster in the Cloud

Lancement d’une / plusieurs instances sur EC2 Choix du hardware jusqu’à 8 CPU/68Go RAM Facturation par heure (dès ~0.15 €/h)

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 15 Le futur de CAELinux: CAELinux Cluster in the Cloud

Gestion des instances sur EC2

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 16 Le futur de CAELinux: CAELinux Cluster in the Cloud

Bureau à distance avec NX Client Même depuis Windows!!

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 17 CAELinux Cluster in the Cloud: Cluster à la demande sur EC2 (dév. en cours)

Image AMI CAELinux Cluster sur Amazon EC2

Lancement de n instances de CAELinux sur Amazon EC2

CAELinux CAELinux CAELinux … Instance 1 Instance 2 Instance n

Nœud « Master » Nœud « Slave » Nœud « Slave »

GUI configuration Est configuré par Est configuré par du cluster le nœud Master le nœud Master

Serveur NFS Client NFS Client NFS Frontale SSH/ NX SSH sans pass. SSH sans pass.

Lancement jobs MPI Client MPI Client MPI

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 18 Ingénierie numérique libre et CAELinux Bilan d’expérience

 Ce qui fonctionne bien:  Performance, diversité & versatilité des solveurs  Bonne plateforme pre-post généraliste offerte par Salomé  Modules Salome-Meca et CFD Study / Code-Saturne  Ubuntu fourni une base solide et conviviale  CAELinux est connu mondialement

 Ce qui fonctionne moins bien:  La documentation est généralement limitée (et pas tjrs en anglais)  La communauté des utilisateurs réguliers reste limitée (trend positive!)  Les interfaces « fichiers » et GUI manquent parfois cruellement  La compatibilité matérielle n’est pas encore parfaite (mais on s’en approche)  Mise à jour de CAELinux = Réinstaller !  Si possible, développer des « packages » natifs pour Debian/Ubuntu  (…Je manque cruellement de temps pour maintenir CAELinux…)

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 19 Remerciements

Merci de votre attention !

Remerciements particuliers à l’équipe Code-Aster & EDF en général pour leur soutien !!

Joël Cugnoni, www.caelinux.com 17.11.2010 20