Na Terra ou nas Nuvens, onde fica o HPC ?
Na Terra ou nas Nuvens,
onde fica o HPC ?
Fábio Andrijauskas e Sidney Pio de Campos
Instituto de Fı́sica Gleb Wataghin - IFGW
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
07/Abril/2014
3o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp - 2014
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Na Terra ou nas Nuvens, onde fica o HPC ?
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Introdução
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Objetivo e metodologia
3
Ambiente de testes
4
Resultados
5
Visão
6
Referências
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Introdução
Introdução
Existe um grande interesse em utilizar high performance computing
- HPC nas estruturas de nuvens computacionais;
Estrutura como Amazon EC2 e outras fornecem grande poder
computacional;
O HPC possui objetivos divergentes à estrutura de nuvem.
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Introdução
(a)
(b)
Figura: (a) Memória compartilhada (b) Memória distribuı́da.
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Objetivo e metodologia
Objetivo e metodologia
Objetivo: Avaliar quais são as caracterı́sticas que uma nuvem
computacional pode fornecer para um ambiente de HPC.
Metodologia: Avaliar o desempenho de duas aplicações:
processo de dinâmica molecular (memória distribuı́da);
processo de inversões de matrizes (memória compartilhada).
Trabalho em andamento;
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Ambiente de testes
Ambiente de testes
Cluster Feynman (IFGW/UNICAMP)
Cluster Águia (LCCA/USP)
Intel Xeon E5620 2.40GHz
Inte Xeon E7-2870 2.40GHz
36GB RAM
120GB RAM
8 cores por node
10 VCPUs por node
Rede Infiniband 40GB
Rede ethernet
Sem virtualização
(Bare metal)
Virtualização Xen
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Resultados
Cores X tempo
Tempo (Segundos)
Simulaçao de 19GB de RAM 600 run
20800
20000
19200
18400
17600
16800
16000
15200
14400
13600
12800
12000
11200
10400
9600
8800
8000
7200
6400
5600
4800
4000
3200
2400
1600
800
0
Águia
Feynman
1
4
8
12
Cores
16
20
24
Figura: Tempo de execução em 1 até 24 cores processando dinâmica molecular
divididos em 3 nodes (8 cores por node).
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Resultados
Iterações X tempo
Simulaçao de 19GB de RAM 600 run
5000
Águia
Feynman
Tempo (Segundos)
4000
3000
2000
1000
0
100
200
300
Run
400
500
600
Figura: Tempo de execução para 0 até 600 iterações processando dinâmica
molecular em 24 cores divididos em 3 nodes (8 cores por node).
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Resultados
Iterações X tempo
300
Águia
Feynman
250
Tempo (Segundos)
200
150
100
50
0
1
2
4
8
Cores
Figura: Tempo de execução em 1 até 8 núcleos em apenas um node
processando inversões de matrizes.
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Visão
Visão
O ambiente virtualizado possui um overhead no tempo da aplicação;
As aplicações que dependem de comunicação de alta velocidade
podem ser prejudicadas;
O ambiente de nuvem pode ser aplicado em HPC. Porém é
necessário analisar a aplicação;
Possı́veis tunnings ?
Uso de ambiente “hı́brido”?
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Referências
Referências I
G. Hager and G. Wellein.
Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers.
Taylor & Francis, 2010.
R. Chandra.
Parallel programming in OpenMP.
High performance computing. Morgan Kaufmann Publishers, 2001.
J.M. May.
Parallel I/O for High Performance Computing.
Morgan Kaufmann Publishers, 2001.
Rolf Rabenseifner, Georg Hager, and Gabriele Jost.
Hybrid MPI/OpenMP parallel programming on clusters of Multi-Core SMP nodes.
Parallel, Distributed, and Network-Based Processing, Euromicro Conference on, 0:427–436,
2009.
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Referências
Agradecimentos
USP:
Cyrano Rizzo;
Francisco Ribacionka;
Adriano Paterlini.
UNICAMP:
Paulo Sérgio de Moraes;
Equipe de redes do CCJDR/IFGW.
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