Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

Формирование индивидуальной среды моделирования в ги-бридном высокопроизводительном вычислительном комплексе

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-4-

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 кристалличе-ской структуры оксидов металлов // В сборнике: Математическое моделирование в мате-риаловедении электронных компонентов. Материалы I международной конференции. Москва. С. 74-76. (2019)

2. Абгарян К.К. Многомасштабное моделирование работы многоуровневых элементов памяти, применяемых для создания нейроморфных сетей // В сборнике: Ма-тематическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. Материа-лы I международной конференции. Москва. С. 53-56. (2019)

3. Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности // Под ред.: академика В.А. Садовничего, академика Г.И. Савина, чл.-корр. РАН Вл. В. Воеводина. —М.: Издательство 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.

5. Горчаков А. Ю., Посыпкин М. А. сравнение вариантов многопоточной реа-лизации метода ветвей и границ для многоядерных систем //Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование». – 2018. – Т. 14. – №. 1. – С. 138-148.

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

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 super-computer // Conference materials parallel computing technologies. Rostov-on-Don (2018)

8. Парфенов А.В., Чудинов С.М. Тенденции развития технологии вычисли-тельной техники // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2016. Т. 39. № 16 (237). С. 98-106.

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

10. Волович К.И., Некоторые системотехнические вопросы предоставления вы-числительных ресурсов для научных исследований в гибридной высокопроизводитель-ной 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 Com-puter Science. Volume 150 (2019). p. 622-627.

12. Кондрашев В.А., Волович К.И. Управление сервисами цифровой платформы на примере услуги высокопроизводительных вычислений // Материалы Международной научной конференции. Воронеж, 3–6 сентября 2018 г

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 россий-ской академии наук. Том 8. Номер 6. С. 84-93 (2018)

14. Afanasyev I., Voevodin V. The comparison of large-scale graph processing algo-rithms implementation methods for Intel KNL and NVIDIA GPU // Communications in Com-puter and Information Science. 2017. Т. 793. С. 80-94.

15. Горчаков А.Ю. Использование OPENMP для реализации многопоточного метода неравномерных покрытий // Перспективные информационные технологии (ПИТ 2018) труды Международной научно-технической конференции. 2018. С. 613-617.

16. А. Карцев, С.И. Мальковский, К.И. Волович, А.А. Сорокин. 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». Москва. 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 technolo-gies (PaVT'2016): proceedings of the international scientific conference. Chelyabinsk. p. 20-30. (2016)

18. Положение о ЦКП «Информатика» // [Электронный ресурс] – Режим досту-па http://www.frccsc.ru/ckp (дата обращения 02.12.2019)

19. Зацаринный А.А., Абгарян К.К. Факторы, определяющие актуальность со-здания исследовательской инфраструктуры для синтеза новых материалов в рамках реа-лизации приоритетов научно-технологического развития России // В сборнике: Матема-тическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. Материалы I международной конференции. Москва. С. 8-11. (2019)

20. IBM Spectrum LSF Suites // [Электронный ресурс] – Режим доступа 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). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-4-

For citation:


., ., . . Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2019;22(3). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-4-

Просмотров: 34


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


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