Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

Формирование индивидуальной среды моделирования в ги-бридном высокопроизводительном вычислительном комплексе

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-3-197-201

Полный текст:

Аннотация

Статья посвящена проблеме решения научных задач в области материаловедения в среде высокопроизводительных вычислительных комплексов. Подходом к решению определенного рода задач в материаловедения является применение технологий математического моделирования, реализуемых специализированными системами моделирования. Наибольшую эффективность системы моделирования проявляют при развертывании в гибридных высокопроизводительных вычислительных комплексах (ГВВК), обладающих высокой производительностью и позволяющих решать задачи за приемлемое время с достаточной точностью. Однако существует ряд ограничений, влияющих на работу научного коллектива с системами моделирования в вычислительной среде ГВВК: необходимость доступа к графическим ускорителям на этапе разработки и отладки алгоритмов в системе моделирования, необходимость применения нескольких систем моделирования с целью получения наиболее оптимального варианта решения, необходимость динамического изменения настроек системы моделирования при решении задач. Решение проблемы вышеуказанных ограничений возлагается на индивидуальную среду моделирования, функционирующую в вычислительной среде ГВВК. Оптимальным решением для создания индивидуальной среды моделирования является технология виртуальной контейнеризации. Предлагается алгоритм формирования индивидуальной среды моделирования в гибридном высокопроизводительном вычислительном комплексе на основе системы виртуальной контейнерезации docker. Индивидуальная среда моделирования создается путем установки в базовый контейнер необходимого программного обеспечения, настройки переменных среды, установки пользовательского ПО и лицензий. Особенностью алгоритма является возможность формирования библиотечного образа из базового контейнера с настроенной индивидуальной средой моделирования. В заключении обозначены направление для проведения дальнейшей исследовательской работы. Представленный в статье алгоритм является независимым от реализации системы управления заданиями и может применяться для любого высокопроизводительного вычислительного комплекса.

Об авторах

К. И. Волович
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук
Россия

Волович Константин Иосифович — канд. техн. наук, старший научный сотрудник



С. А. Денисов
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук
Россия

Денисов Сергей Анатольевич — ведущий инженер.



С. И. Мальковский
Вычислительный центр дальневосточного отделения Российской академии наук
Россия
Мальковский Сергей Иванович  —  научный сотрудник


Список литературы

1. Сеченых П. А., Абгарян К. К. Математическое моделирование кристаллической структуры оксидов металлов // В сб.: Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. Материалы I международной конференции. М., 2019. С. 74—76.

2. Абгарян К. К. Многомасштабное моделирование работы многоуровневых элементов памяти, применяемых для создания нейроморфных сетей // В сб.: Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. Материалы I международной конференции. М., 2019. С. 53—56.

3. Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности // Под ред.: акад. В. А. Садовничего, акад. Г. И. Савина, чл.-корр. РАН Вл. В. Воеводина. М.: Изд-во МГУ, 2012. С. 42—49.

4. Горчаков А. Ю., Малкова В. У. Сравнение процессоров Intel Сore-i7, Intel Xeon, Intel Xeon Phi и IBM Power 8 на примере задачи восстановления начальных данных // International Journal of Open Information Technologies. 2018. Т. 6, № 4. C. 12—17.

5. Горчаков А. Ю., Посыпкин М. А. Cравнение вариантов многопоточной реализации метода ветвей и границ для многоядерных систем // Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2018. Т. 14, № 1. С. 138—148. DOI: 10.25559/SITITO.14.201801.138-148

6. Абрамов С. М. Анализ суперкомпьютерных киберинфраструктур ведущих стран мира // Суперкомпьютерные технологии (СКТ-2018). Материалы 5-й Всероссийской научно-технической конференции. Ростов-на-Дону, 2018. С. 11—18.

7. Sobolev S., Antonov A, Shvets P., Nikitenko D., Stefanov K., Voevodin V., Voevodin Vl., Zhumatiy, S.: Evaluation of the octotron system on the Lomonosov-2 supercomputer // Conference materials parallel computing technologies. Rostov-on-Don, 2018.

8. Парфенов А. В., Чудинов С. М. Тенденции развития технологии вычислительной техники // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2016. Т. 39, № 16. С. 98—106.

9. Телегин П. Н., Шабанов Б. М. Связь моделей программирования и архитектуры параллельных вычислительных систем // Программные продукты и системы. 2007. № 2. C. 5—8.

10. Волович К. И. Некоторые системотехнические вопросы предоставления вычислительных ресурсов для научных исследований в гибридной высокопроизводительной облачной среде // Системы и средства информатики. 2018. Т. 28, № 4. С. 97—108.

11. Zatsarinny A. A., Gorshenin A. K., Kondrashev V. A., Volovich K. I., Denisov S. A. Toward high performance solutions as services of research digital platform // Procedia Computer Science. 2019. V. 150. P. 622—627. DOI: 10.1016/j.procs.2019.02.078

12. Кондрашев В. А., Волович К. И. Управление сервисами цифровой платформы на примере услуги высокопроизводительных вычислений // Материалы Международной научной конференции. Воронеж, 2018.

13. Савин Г. И., Телегин П. Н., Баранов А. В., Шитик А. С. Способы и средства представления пользовательских суперкомпьютерных заданий в виде контейнеров Docker // Труды научно-исследовательского института системных исследований Российской академии наук. 2018. Т. 8, № 6. С. 84—93. DOI: 10.25682/niisi.2018.6.0012

14. Afanasyev I., Voevodin V. The comparison of large-scale graph processing algorithms implementation methods for Intel KNL and NVIDIA GPU // Communications in Computer and Information Science. 2017. Т. 793. С. 80-94. DOI: 10.1007/978-3-319-71255-0_7

15. Горчаков А. Ю. Использование OPENMP для реализации многопоточного метода неравномерных покрытий // Перспективные информационные технологии (ПИТ 2018). Труды Международной научно-технической конференции. Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2018. С. 613—616.

16. Карцев А., Мальковский С. И., Волович К. И., Сорокин А. А. Исследование производительности и масштабируемости пакета Quantum ESPRESSO при изучении низкоразмерных систем на гибридных вычислительных системах // Материалы I международной конференции «Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. МММЭК-2019». М.: МАКС Пресс, 2019. С. 18—21.

17. Nikitenko D. A., Voevodin Vl. V., Teplov A. M., Zhumatiy S. A., Voevodin V. V., Stefanov K. S., Shvets P. A.: Supercomputer application integral characteristics analysis for the whole queued job collection of large-scale hpc systems // Parallel computing technologies (PaVT'2016): proceedings of the international scientific conference. Chelyabinsk, 2016. P. 20—30.

18. Положение о ЦКП «Информатика». URL: http://www.frccsc.ru/ckp (дата обращения 02.12.2019).

19. Зацаринный А. А., Абгарян К. К. Факторы, определяющие актуальность создания исследовательской инфраструктуры для синтеза новых материалов в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития России // В сб.: Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. Материалы I международной конференции. М., 2019. С. 8—11.

20. IBM Spectrum LSF Suites. URL: https://www.ibm.com/ru-ru/marketplace/hpc-workload-management (дата обращения 02.12.2019).


Для цитирования:


Волович К.И., Денисов С.А., Мальковский С.И. Формирование индивидуальной среды моделирования в ги-бридном высокопроизводительном вычислительном комплексе. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2019;22(3):197-201. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-3-197-201

Просмотров: 78


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)