Implementación distribuida maleable del método Laplace

Abstract

La computación de alto rendimiento es una herramienta clave en multitud de áreas donde la capacidad de cómputo y alta capacidad de almacenamiento son necesarias. Esto es llevado a cabo, en la mayoría de casos, por clústeres de ordenadores trabajando coordinados para aumentar la capacidad de cálculo individual. Una vez una tarea es asignada a ciertos nodos de computación sólo cabe esperar hasta su finalización para liberar los recursos que le han sido asignados. La maleabilidad se presenta como la capacidad de adaptación a un número variable de nodos de computación durante la ejecución de una tarea concreta. Esto permite una mejora en el rendimiento general del clúster permitiendo aumentar la cantidad de trabajos finalizados por unidad de tiempo. A su vez, es capaz de permitir que trabajos prioritarios puedan ejecutarse en caso de que no existan recursos en el momento que es incluido en el gestor de trabajos. En este proyecto se va a implementar la maleabilidad de una aplicación real mediante el uso de la API DMR. Así mismo, se ejecutará sobre un clúster HPC real y se realizarán las pruebas y análisis correspondiente con el fin de demostrar esa mejora de rendimiento que podemos alcanzar gracias a la maleabilidad de las aplicaciones.

La computació dalt rendiment és una eina clau en multitud d’àrees on la capacitat de còmput i alta capacitat d’emmagatzematge són necessàries. Això és dut a terme, a la majoria de casos, per clústers d’ordinadors treballant coordinats per augmentar la capacitat de càlcul individual. Un cop una tasca és assignada a certs nodes de computació només cal esperar fins a la finalització per alliberar els recursos que li han estat assignats. La mal·leabilitat es presenta com la capacitat d'adaptació a un nombre variable de nodes de computació durant l’execució duna tasca concreta. Això permet una millora en el rendiment general del clúster permetent augmentar la quantitat de treballs finalitzats per unitat de temps. Alhora, és capaç de permetre que treballs prioritaris puguin executar-se en cas que no existeixin recursos en el moment que és inclòs al gestor de treballs. En aquest projecte s'implementarà la mal·leabilitat d'una aplicació real mitjançant l'ús de l'API DMR. Així mateix, s'executarà sobre un clúster HPC real i es realitzaran les proves i anàlisis corresponent per tal de demostrar aquesta millora de rendiment que podem assolir gràcies a la mal·leabilitat de les aplicacions.

High-performance computing (HPC) is a key tool in many areas where computing power and high storage capacity are needed. This is usually carried out by clusters of computers working together to increase individual computing power. Once a task is assigned to certain computing nodes, the only thing left to do is wait until it is finished to release the resources that have been assigned to it. Malleability is presented as the ability to adapt to a variable number of computing nodes during the execution of a specific task. This allows for an improvement in the overall performance of the cluster, allowing for an increase in the number of jobs completed per unit of time. It is also able to allow priority jobs to be executed even if there are no resources available at the time they are included in the job manager. In this project, we will implement the malleability of a real application using the DMR API. It will also be executed on a real HPC cluster and the corresponding tests and analysis will be carried out in order to demonstrate the performance improvement that we can achieve thanks to the malleability of applications.