Na Terra ou nas Nuvens, onde fica o HPC?

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1 Na Terra ou nas Nuvens, onde fica o HPC? Fábio Andrijauskas e Sidney Pio de Campos Instituto de Física Gleb Wataghin - IFGW Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP 07/Abril/ o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

2 1 Introdução 2 Objetivo e metodologia 3 Ambiente de testes 4 Resultados 5 Visão 6 Referências 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

3 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. 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

4 Introdução (a) (b) Figura: (a) Memória compartilhada (b) Memória distribuída. 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

5 Objetivo e metodologia Objetivo e metodologia Objetivo: Avaliar quais são as características que uma nuvem computacional pode fornecer para um ambiente de HPC. Metodologia: Avaliar o desempenho de duas aplicações: processo de dinâmica molecular (memória distribuída); processo de inversões de matrizes (memória compartilhada). Trabalho em andamento; 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

6 Ambiente de testes Ambiente de testes Cluster Feynman (IFGW/UNICAMP) Cluster Águia (LCCA/USP) Intel Xeon E GHz 36GB RAM Inte Xeon E GHz 120GB RAM 8 cores por node 10 VCPUs por node Rede Infiniband 40GB Sem virtualização (Bare metal) Rede ethernet Virtualização Xen 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

7 Resultados Cores X tempo Tempo (Segundos) Simulaçao de 19GB de RAM 600 run Águia Feynman Cores Figura: Tempo de execução em 1 até 24 cores processando dinâmica molecular divididos em 3 nodes (8 cores por node). 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

8 Resultados Iterações X tempo Simulaçao de 19GB de RAM 600 run 5000 Águia Feynman 4000 Tempo (Segundos) Run Figura: Tempo de execução para 0 até 600 iterações processando dinâmica molecular em 24 cores divididos em 3 nodes (8 cores por node). 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

9 Resultados Iterações X tempo 300 Águia 250 Feynman 200 Tempo (Segundos) Cores Figura: Tempo de execução em 1 até 8 núcleos em apenas um node processando inversões de matrizes. 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

10 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; Possíveis tunnings? Uso de ambiente híbrido? 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

11 Referências Referências I G. Hager and G. Wellein. Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers. Taylor & Francis, R. Chandra. Parallel programming in OpenMP. High performance computing. Morgan Kaufmann Publishers, J.M. May. Parallel I/O for High Performance Computing. Morgan Kaufmann Publishers, 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: , o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

12 Referências Agradecimentos USP: Cyrano Rizzo; Francisco Ribacionka; Adriano Paterlini. UNICAMP: Paulo Sérgio de Moraes; Equipe de redes do CCJDR/IFGW. 3 o Cinfotec Unicamp - Comunicação, Informação e Tecnologia na Unicamp / 12

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