The increase in processing units, the advance in speed and compute power, and the
increasing complexity of scientific applications that use high performance computing
require more efficient Input/Output(I/O) Systems. The performance of many scientific
applications is inherently limited by the input/output subsystem. Due to the historical “gap“
between the computing and I/O performance, in many cases, the I/O system becomes the
bottleneck of parallel systems. Identification of I/O factors that influence on performance
can help us to hide this ”gap”.
This situation lead us to ask ourselves the next questions: Must adapt Scientific
applications to I/O configurations?, How do I/O factors influence on performance? How
do you configure the I/O system to adapt to the scientific application? Answering these
questions is not trivial. To use the I/O system efficiently it is necessary to know its
performance capacity to determine if it fulfills I/O requirements of application.
We present a methodology to performance evaluate of the I/O system on computer
clusters. We propose the I/O system evaluation by taking into account requirements of
the application and the I/O configuration. To do this we have defined a methodology with
three stages: characterization, analysis of I/O and evaluation.
Furthermore, we define a methodology to obtain the I/O model of parallel application
that has been utilized to compare different I/O subsystems. It allows us to determine
how much of the system’s capacity is being used taking into account the I/O phases
of application. The methodology can be used to select the configuration with less I/O
time from different I/O configurations. The I/O model of application is defined by three
characteristics: metadata, spatial global pattern and temporal global pattern. We have
evaluated the I/O system utilization of different configurations by considering the I/O
model of application. / El aumento del número de unidades de procesamiento en los clúster de computadores,
los avances tanto en velocidad como en potencia de los procesadores y las crecientes
demandas de las aplicaciones científicas que utilizan cómputo de altas prestaciones trae
mayores exigencias a los sistemas de Entrada/Salida (E/S) paralelos. El rendimiento de
muchas aplicaciones científicas está inherentemente limitado por el sistema de E/S.
Debido al histórico “gap” entre las prestaciones del cómputo y la E/S, en muchos
casos, el sistema de E/S se convierte en el cuello de botella de los sistemas paralelos. La
identificación de los factores de E/S que influyen en el rendimiento puede ayudar a ocultar
este “gap”. Esta situación lleva a hacer las siguientes preguntas: ¿Deben las aplicaciones
científicas adaptarse a la configuración de E/S, ¿Cómo los factores E/S influyen en el
rendimiento? ¿Cómo se configura el sistema de E/S para adaptarlo a la aplicación científica?
La respuesta a estas preguntas no es trivial. Para utilizar el sistema de E/S de manera
eficiente es necesario conocer su capacidad de rendimiento para determinar si cumple con
requisitos de aplicación.
En este trabajo se propone una metodología para evaluar las prestaciones de los
sistemas de E/S en clusters de computadores. La evaluación considera la configuración del
sistema de E/S y las características de E/S de la aplicación. Para ello se ha definido una
metodología de tres etapas: caracterización, análisis de E/S y evaluación. En la fase de
caracterización, se extrae las características de E/S de la aplicación y las características
prestacionales del sistema de E/S.
Se ha definido una metodología para obtener el modelo de E/S de la aplicación paralela
que se ha utilizado para comparar diferentes sistemas de E/S. El modelo de E/S de
aplicación está definido por tres características: metadatos, patrón global espacial y patrón
global temporal. Esto permite determinar cuanto de la capacidad del sistema se utiliza
teniendo en cuenta las fases de E/S de la aplicación. La metodología se puede utilizar
para seleccionar la configuración con menor tiempo de E/S de diferentes configuraciones de E/S.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/125911 |
| Date | 30 September 2013 |
| Creators | Méndez, Sandra Adriana |
| Contributors | Rexachs del Rosario, Dolores Isabel, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Arquitectura de Computadors i Sistemes Operatius |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 179 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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