Постановка проблемы
В результате
постоянного повышения требований к производительности современных компьютеров и,
одновременно, невозможности дальнейшего быстрого наращивания частот
микропроцессоров, параллельные вычисления получают все большее
распространение. Этому во многом
способствует широкое применение кластерной архитектуры для строительства высокопроизводительных
вычислительных комплексов. Такой подход обладает следующими ключевыми
преимуществами: высокая отказоустойчивость, возможность легкого расширения,
выгодное соотношение «цена/производительность».
Для
эффективного использования вычислительных ресурсов необходимо автоматизировать
такие процессы как прием задач, постановка их в очередь, планирование запуска,
балансировка нагрузки узлов и сбор результатов. Это приводит к необходимости
создания систем управления кластерами. К числу основных задач таких систем
обычно относят: обеспечение круглосуточного бесперебойного доступа к
вычислительным ресурсам, гарантия отсутствия конфликтов при одновременном
запуске нескольких задач различными пользователями, устойчивость к отказам
отдельных компонент системы.
Общая характеристика
Метакластер - система управления
кластерами, важнейшими отличительными особенностями которой являются возможность
одновременного управления несколькими кластерами, возможность поддержки
различных операционных систем и интеграция с другими системами
управления.
Возможности
В настоящее
время в системе реализована следующая функциональность:
-
Обеспечение доступа к системе через
web-интерфейс,
-
Поддержка базового набора операций: загрузка задачи на
сервер, добавление задачи в очередь планирования запусков, остановка задачи,
просмотр состояния задачи,
-
Поддержка произвольного числа кластеров на базе ОС
Windows,
-
Возможность интеграции с Microsoft Compute Cluster Server
2003,
-
Возможность выбора в web-интерфейсе кластера для запуска
из предложенного списка.
-
Возможность перехвата стандартного потока вывода
запущенных задач с записью в указанный файл,
-
Сохранение списка задач между сессиями в базу
данных.
Области применения
Система
управления кластерами Метакластер может быть использована для построения
интегрированных сред высокопроизводительных вычислений университетов,
исследовательских институтов, ИТ компаний.
В
Нижегородском университете система Метакластер используется в Центре
суперкомпьютерных технологий при разработке и эксплуатации учебных и
исследовательских параллельных программных комплексов. Среди них программная
система для изучения и исследования параллельных методов решения сложных
вычислительных задач (ПараЛаб), система параллельной многоэкстремальной
оптимизации Абсолют Эксперт, широкий круг исследовательских проектов лаборатории
Информационные технологии.
