140 likes | 266 Views
Разработка методологии переноса вычислительно сложных SPMD задач на GPE Grid. Власов Всеволод, 544 группа Научный руководитель : Краснощеков В.Е. Рецензент : Граничин О.Н. . . 14 июня 2007 года. Введение. SPMD – Single Program Multi Data
E N D
Разработка методологии переноса вычислительно сложных SPMD задач на GPE Grid Власов Всеволод, 544 группа Научный руководитель: Краснощеков В.Е. Рецензент: Граничин О.Н. . . 14 июня 2007 года
Введение • SPMD – Single Program Multi Data • Фиксированное число одинаковых заданий • Создание/удаление заданий не допускается • Грид - географически распределенная инфраструктура, объединяющая множество ресурсов разных типов • Децентрализованное управление ресурсами • Стандартные открытые протоколы • Высококачественное обслуживание • GPE – Grid Programming Environment
Контекст работы • Студенческий проект “Grid Deploy & Development” • Студенты 3-5 курсов • Аспиранты • Поддержка компанией Intel • Исследование и разработка на базе грид • Лаборатория Intel • Контакты с учеными использующими грид в России
Цель работы • В широком смысле – обеспечить минимальное время выполнения SPMD приложения • В узком смысле – разработать методологию переноса на грид-систему GPE имеющихся приложения вида: • Разделение (Split) • Вычисление (Calculate) • Объединение (Combine)
Актуальность работы • Грид – перспективная технология • SETI@home – BOINC приблизительно в 1.5 раза производительнее чем самый мощный суперкомпьютер • CERN: EGEE; NorduGrid • SPMD – существенная часть задачрешаемых на гриде • GPE – особенности: • Кроссплатформенность • Запуск любых приложений (совместимых с целевой системой) • Возможность программирования workflow
Основные компоненты GPE • Клиентскиеприложения • Контейнер • Управление и администрирование системы • Брокер • Распределение работ по целевым системам • Целевыесистемы • Workflow Target System • Управление рабочим потоком • Atomic Target System • Выполнение работ, запуск приложений
Реализация: workflow • Разделение • Создание набора подзадач • Вычисление • Распределение подзадач • Решение подзадач • Пересылка результатов • Объединение • Соединение результатов • Пересылка решения
Реализация: среда запуска • Интерфейс JobBean • Описание приложений на целевой системе • Параметры запуска • Набор входящих файлов • Набор файлов с результатами • Интерфейс TaskBean • Описание все видов работ (split, calculate, combine) • Количество параллельных подзадач
Реализация: рабочий пример • Quaternions – приложение для построения инвариантных множеств рациональных отображений • Подготовка к переносу • Работа из командной строки • Разделение на три программы • QSplit • QCalculate • QCombine
Реализация: приемы программирования • Пересылка файлов • Отправка работы на целевую систему • Запуск работы • Получение статуса работы • Операторы рабочего потока • Циклы • Условный оператор
Результаты • Анализ GPE • Неудобство API • Проблема запуска нескольких работ с разными параметрами • Удобство созданной среды • Позволяет перенести на GPE приложение без глубокого понимания внутреннего устройства грид-системы
Результаты • Запуск рабочего примера • Условия запуска • Лаборатория Intel, 6 целевых систем (atomic) • Измерения скорости работы • Двукратный выигрыш во времени по сравнению с последовательным запуском • Проблемы в работе брокера • Некоторые целевые системы выполняют несколько задач, в то время, как другие простаивают
Перспективы • Работы над созданием брокера • Адаптивный брокер • Интерфейс GPE для подключения брокера • Использование созданной системы как тестовой средыпри моделировании различных брокеров • Внедрение системы расчетов на грид в практику работы отделения механики • Генерация описанийболее сложных workflow • Институт Высокопроизводительных Вычислений