ANALIZA ZMOGLJIVOSTI IN FUNKCIONALNOSTI OMREŽJA INFINIBAND V VIRTUALIZIRANIH SUPERRAČUNALNIKIH S PORAZDELJENIM POMNILNIKOMKobal, Marko (Avtor) Ojsteršek, Milan (Mentor) superračunalnikvirtualizacijaInfiniBandračunalništvo v oblakuaplikacija MPIsistem HPCanaliza zmogljivostizmogljivostni testZelo zmogljivi računalniki oziroma superračunalniki so osnovno orodje pri reševanju računsko intenzivnih problemov, za katere so običajni računalniki premalo zmogljivi. Tekom evolucije superračunalnikov v zadnjih dveh desetletjih se je spekter uporabe superračunalnikov razširil iz ozko usmerjene znanstvene rabe tudi na področje industrije. Uveljavila se je strojna arhitektura s porazdeljenim pomnilnikom, ki predstavlja najboljše razmerje med svojo zmogljivostjo, ceno in razširljivostjo. Istočasno je z razmahom računalništva v oblaku tehnologija virtualizacije strojne opreme računalnikov dosegla nivo, ki je sprejemljiv tudi za vpeljavo v superračunalnike s porazdeljenim pomnilnikom. Pri uporabi superračunalnikov stremimo k doseganju največje možne zmogljivosti in učinkovitosti, zato na področje superračunalnikov poskušamo vpeljati virtualizacijo, saj so njene prednosti kljub njeni čezmernosti dovolj privlačne. V doktorski disertaciji se osredotočimo na virtualizacijo superračunalnikov s porazdeljenim pomnilnikom, ki za medprocesno komunikacijo uporabljajo omrežje InfiniBand. Predstavimo možne metode virtualizacije omrežja InfiniBand in z novo metodologijo definiramo programsko voden način upravljanja ter transformacije fizičnega superračunalnika v virtualiziranega, in sicer na različnih virtualizacijskih platformah. Izvedemo analizo zmogljivosti na osnovi sintetičnih testov ter tudi na osnovi uporabe aplikacij MPI iz vsakdanje rabe. Pokažemo, da je za učinkovito izvajanje aplikacij MPI v virtualiziranih superračunalnikih s porazdeljenim pomnilnikom ključna izbira metode virtualizacije omrežja InfiniBand. S predstavljeno novo metodologijo je omogočeno programsko krmiljeno izvajanje zmogljivostnih testov na ponovljiv način za trenutne in bodoče superračunalnike, pri čemer so pristopi, uporabljeni v metodologiji, uporabni tudi širše, za splošno napredno upravljanje virtualiziranih superračunalnikov. V disertaciji prek primerov implementacije virtualizacije na platformah KVM in VMware podamo smernice in konkretne napotke za uspešno virtualizacijo superračunalnikov s porazdeljenim pomnilnikom, katerih vozlišča uporabljajo omrežje InfiniBand.[M. Kobal]20152015-09-09 19:49:20Doktorsko delo/naloga54695UDK: 004.382.2(043.3)COBISS_ID: 281995520NUK URN: URN:SI:UM:DK:S8GMGTL0sl