Traditional HPC scientific workloads are tightly coupled, while emerging scientific workflows exhibit even more complex patterns, consisting of multiple characteristically different stages that may be IO-intensive, compute-intensive, or memory-intensive. New high-performance computer systems are evolving to adapt to these new requirements and are motivated by the need for performance and efficiency in resource usage. On the other hand, cloud workloads are loosely coupled, and their systems have matured technologies under different constraints from HPC. In this thesis, the use of cloud technologies designed for loosely coupled dynamic and elastic workloads is explored, repurposed, and examined in the landscape of HPC in three major parts. The first part deals with the deployment of HPC workloads in cloud-native environments through the use of containers and analyses the feasibility and trade-offs of elastic scaling. The second part relates to the use of workflow management systems in HPC workflows; in particular, a molecular docking workflow executed through Airflow is discussed. Finally, object storage systems, a cost-effective and scalable solution widely used in the cloud, and their usage in HPC applications through MPI I/O are discussed in the third part of this thesis. / Framväxande vetenskapliga applikationer är mycket datatunga och starkt kopplade. Nya högpresterande datorsystem anpassar sig till dessa nya krav och motiveras av behovet av prestanda och effektivitet i resursanvändningen. Å andra sidan är moln-applikationer löst kopplade och deras system har mogna teknologier som utvecklats under andra begränsningar än HPC. I den här avhandlingen diskuteras användningen av moln-teknologier som har mognat under löst kopplade applikationer i HPC-landskapet i tre huvuddelar. Den första delen handlar om implementeringen av HPC-applikationer i molnmiljöer genom användning av containrar och analyserar genomförbarheten och avvägningarna av elastisk skalning. Den andra delen handlar om användningen av arbetsflödeshanteringsystem i HPC-arbetsflöden; särskilt diskuteras ett molekylär dockningsarbetsflöde som utförs genom Airflow. Objektlagringssystem och deras användning inom HPC, tillsammans med ett gränssnitt mellan S3-standard och MPI I/O, diskuteras i den tredje delen av denna avhandling / <p>QC 20231122</p>
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-339918 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Araújo De Medeiros, Daniel |
| Publisher | KTH, Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST), Stockholm, Sweden |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Licentiate thesis, comprehensive summary, info:eu-repo/semantics/masterThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-AVL ; 2023:80 |
Page generated in 0.002 seconds