G lobalisation des R essources I nformatiques et des D onnées Madeleine - Marcel

Globalisation des Ressources Informatiques et des Données

Madeleine - Marcel

Olivier Aumage Raymond Namyst

LIP - ENS Lyon

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Projet Logiciel

RMI

Introduction

MadeleineMarcel

Architecture du projet

VTHDVTHD Myrinet SCI …

Madeleine Marcel

PadicoTM

MPI

OpenCCM ProActivePDC Do!

DSM MomeCORBA

Java VM

GK

PaCO++

Couplage de code de simulation C3D Croissance de plantes

Madeleine, Marcel, PM2Interface

Application

PM2

Marcel Madeleine

Iso-malloc

DSM-PM2

Gestion des threads Migration Exploitation des nœuds SMP Scheduler activations Synchronisation Détection d’événements

Gestion des communications Paradigme de type passage de message Support pour RPC et migration Gestion de session Interface générique

Allocation de mémoire iso-adresses

Mémoire virtuellement partagée

Point d’entrée Gestion des RPC

Net-Toolbox Toolbox

Communication de contrôle Routines TCP

Listes Hâchages Tableaux dyn. Arguments Chaînes Allocateur rapide Macros

Madeleine, MarcelInterface

Application

PM2

Marcel Madeleine

Iso-malloc

DSM-PM2

Gestion des threads Migration Exploitation des nœuds SMP Scheduler activations Synchronisation Détection d’événements

Gestion des communications Paradigme de type passage de message Support pour RPC et migration Gestion de session Interface générique

Allocation de mémoire iso-adresses

Mémoire virtuellement partagée

Point d’entrée Gestion des RPC

Net-Toolbox Toolbox

Communication de contrôle Routines TCP

Listes Hâchages Tableaux dyn. Arguments Chaînes Allocateur rapide Macros

Madeleine Interface générique de communication

Support réseau Gestion de session

Efficacité Portabilité

Richesse fonctionnelle Simplicité

CaractéristiquesAdaptativité Protocoles multi-paradigmes

VIA message passing, remote DMA SCI shared memory, DMA

Protocoles à tampons statiques SBP

Protocoles multi-modes BIP messages courts/longs

Exhaustivité Support multi-protocole Support multi-adaptateur

Architecture Approche modulaire

Module de gestion de tampon (MGT) Module de transmission (MT)

Interface

Gestion des

tampons

Gestionde

protocole

MGT MGT

MT MT MT

Réseau

GRID-RMI: trois axes Communications

Support des architectures multi-grappes et grilles de grappes Routage Multiplexage Dynamicité

Réactivité Support au niveau de l’ordonnanceur de threads Agrégation de requêtes de scrutation Ajustement de fréquence

Analyse Gestion de traces et visualisation de chronologies

Communications multi-grappes

RoutageDéploiement

Support multi-grappe Exploitation des Grappes de grappes

Réseaux intra-grappes rapides Liens inter-grappes rapides Hétérogénéité au niveau réseau

Réseau à haut débitRéseau haute

performanceRéseau haute performance

Principe Canaux réels

Liés à un réseau Ne couvrent pas nécessairement tous les noeuds

Canaux virtuels Couvrent tous les noeuds Contiennent plusieurs canaux réels

MyrinetSCI

Virtuel

Fonctionnement Support des retransmissions multi-réseau

Négotiation de MTU Routes statiques Gestion multi-threadée Prise en charge générique

Machine

Mémoire

Bus PCI

Réseau MyrinetLANai

Réseau SCI

Préservation du débit

Pipeline Réception et ré-émission simultanée avec 2 tampons

Une copie Même tampon pour la réception et la ré-émission

Tampon 1Tampon 2

Réception

Ré-émission

LANai

Intégration Module de transmission générique Limitation du code traversé sur les passerellesInterface

Gestion des

tampons

Gestionde

protocole

MGT MGT

MT MT MT

Réseau

MT générique

Déploiement Démarrage de session

Une approche modulaire Flexibilité Extensibilité

Deux modules Madeleine

Communications Léonie

Contrôle de session

Léonie Sessions

Configurations multi-grappes Lancement unifié

Déploiement en rafale Support pour lanceurs optimisés

Réseau Constructions des tables d’information

Répertoire des processus Tables de routages des canaux virtuels

Ordonnancement Initialisation des cartes, ouverture des canaux

Infrastructure

Madeleine

Léonie

Résumé des problèmes Multiplexage

Connexion complète des canaux réels inadaptée Consommation de ressources

Routage Routes statiques

Pas de dynamicité Routes uniques

Risques de déséquilibres Contrôle de flux

Contentions sur les bus des passerelles

Adéquation du déploiement ?

Dynamicité

Support d’architectures évolutives

Points clésGranularité Niveau processus Niveau grappes

La dynamicité a un coût Scrutations supplémentaires Prise en compte du changement de topologie

La dynamicité est parfois impossible Interfaces de communication à lanceur propriétaire Interfaces sans primitives/potentiel de connexion dynamique

Changement de topologie Propagation à toute la configuration

Serveur Léonie Processus applicatifs

Deux conséquences Vraisemblablement une synchronisation globale

Impact fort sur l’exécution Prise en charge d’événements asynchrones de Léonie sur

les nœuds applicatifs Nécessité d’un thread dédié Verrouillages délicats

Changement de topologieCas du routage multi-réseau

Nécessité d’un recalcul des routes par Léonie Opération coûteuse

Problème pour les blocs de données en transit sur les passerelles

Routage dynamique ? Ordre des messages Refaire IP ?

Conclusion – support dynamicité Réalisable

pour une dynamicité à gros grain (grappes) pour une faible dynamicité au niveau processus

Prohibitif pour une forte dynamicité au niveau processus

Impossible Interfaces à lanceurs spécifiques Interfaces sans possibilités de connexions dynamiques

MPI, BIP

Réactivité

Threads et scrutations

Support actuel Interaction avec l’ordonnanceur de threads Marcel

Agrégation de requêtes Agrégations par canal Requêtes de niveau bas Pas de réentrance

Fréquence de scrutation Contrôle à très gros grain

Timer, yields, idle Pas de réglages de la fréquence par rapport au réseau

PrincipeProcessus

Noeud

Marcel

Processus

Processus

Thread

Réseau

LANai

Objectifs Prise en charge des requêtes

Scrutations multi-niveau Meilleure prise en charge de la retransmission sur les

passerelles Scrutations vs. interruptions

Solution mixte ?

Fréquence de scrutation Favoriser la scrutation fréquente des réseaux efficaces Notion de priorité des requêtes

Analyse

Enregistrement de tracesVisualisation de chronologies

Support actuel Outils

FKT Fast Kernel Trace

FUT Fast User Trace

Supertrace Unification des données FKT/FUT

Sigmund Analyse des résultats

Status ?

Principe

Marcel

Processus

Thread

Principe

Marcel

Processus

Thread

Mode noyau

Mode utilisateur

Principe

Marcel

Processus

Thread

Mode noyau

Mode utilisateur

FKT

FUT

Principe

Marcel

Processus

Thread

Mode noyau

Mode utilisateur

FKT

FUT

Supe

rtrac

e

Supe

rtrac

e

Principe

Marcel

Processus

Thread

Mode noyau

Mode utilisateur

FKT

FUT

Sigmund

Objectifs Mise à jour/finalisation des outils existants

Meilleure interface pour les traces applicatives Evénements de haut niveau

Outil de visualisation « intelligent » Chronologie multi-thread/multi-lwp Communications Traitement sémantique des informations ?

Support générique Intégration des traces applicatives et middleware

Interface graphique ?

Conclusion

GRID-RMIMadeleine/Marcel

ConclusionTravaux prévus à trois niveaux

Communications multi-grappes/grilles de grappes Extension des mécanismes de routage

Réactivité et multi-threading Méthodes de scrutation avancées

Outils d’analyse Enregistrement de traces Visualisation d’événements

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