Актуальность
С суперкомпьютера, ввиду большого количества вычислительных узлов (по сравнению с обычным компьютером) в единицу времени поступает большое количество информации. Эту информацию необходимо каким-то образом обрабатывать, фильтровать и представлять для просмотра. Администраторам обычно проще набрать несколько команд в командной строке, чтобы получить все необходимые данные. Руководителям же суперкомпьютерного центра, в отличие от администраторов, часто бывает нужно быстро посмотреть интеллектуально обработанную информацию в удобном виде, например, в виде графиков, диаграмм или рисунков [19].
Одним словом, визуальная информация позволяет переложить задачу интерпретации однотипных результатов на компьютер, представляя (визуализируя) их для конечного пользователя.
Проблема представления результатов в удобном виде существует и решается по-разному [10]. Например, для слежения за состоянием больших кластерных и распределенных систем есть системы мониторинга, такие как Nagios [3] и Ganglia [2]. Подобные системы предназначены для мониторинга состояния у большого количества однотипных устройств или сервисов, например, проверить ping, доступность портов, скорость записи на диск, загрузку процессора, температуру устройства или целого помещения, нагрузку на коммуникационную сеть и т. д. Однако необходимость в собственной системе часто бывает обусловлена наличием каких-то особенных требований к сервисам или спецификой рабочего процесса [20].
Таким образом, актуальной является задача разработки системы сбора и визуализации информации о загрузке суперкомпьютеров ЛСМ ЮУрГУ. Подобная система будет способна предоставить необходимую и своевременную информацию для администраторов и руководителя лаборатории в удобном виде и поможет обеспечить высокий уровень надежности доступа пользователей к сервисам и вычислительным ресурсам, предоставляемым Суперкомпьютерным центром Лаборатории суперкомпьютерного моделирования ЮУрГУ.
Цель и задачи
Целью данной работы является разработка системы сбора и визуализации информации о загрузке суперкомпьютеров ЛСМ ЮУрГУ.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) сделать обзор научной и технической литературы по данной теме;
2) выполнить проектирование программной системы;
3) реализовать программную систему;
4) произвести тестирование программной системы;
5) осуществить внедрение данной программной системы.
Структура работы
Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.
В первом разделе «ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ» приведен обзор существующих решений и описана предметная область.
Во втором разделе «РЕАЛИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ» содержится описание проделанной работы в области разработки программного обеспечения. Этот раздел поделен на подразделы, соответствующие этапам разработки ПО: «Анализ требований», «Проектирование», «Реализация».
В третьем разделе «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ» приводится описание следующих этапов разработки программного обеспечения - «Тестирование» и «Сопровождение». В этом разделе описаны использованные способы проверки адекватности разработанной системы с точки зрения предметной области и рассказано, какие шаги предприняты для упрощения технической поддержки и сопровождения разработанной системы в будущем.
Объем работы составляет 45 страниц, объем списка литературы - 21 наименование.
В ходе работы были решены следующие задачи:
1) сделан обзор научной и технической литературы по теме визуализации данных с суперкомпьютеров;
2) выполнено проектирование программной системы;
3) реализована программная система;
4) произведено тестирование программной системы;
5) программная система внедрена в промышленную эксплуатацию.
Таким образом, достигнута главная цель выпускной квалификационной работы: спроектирована и разработана система визуализации загрузки суперкомпьютеров для Лаборатории суперкомпьютерного моделирования ЮУрГУ.
Публикации
Опубликованы 3 статьи на научных конференциях:
1) Костенецкий П.С., Сафонов А.Ю. Суперкомпьютерный комплекс ЮУрГУ // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2016): труды международной научной конференции (28 марта - 1 апреля 2016 г., г. Архангельск). - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. - С. 561-573.
2) Сафонов А.Ю., Костенецкий П.С. Система сбора и отображения статистики о загрузке суперкомпьютеров ЛСМ ЮУрГУ // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2015): труды международной научной конференции (30 марта - 3 апреля 2015 г., г. Екатеринбург). - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. - С. 516.
3) Сафонов А.Ю., Костенецкий П.С., Бородулин К.В., Мелехин Ф.М. Система мониторинга загрузки суперкомпьютеров ЮУрГУ // Суперкомпьютерные дни в России 2015: труды международной научной конференции (28-29 сентября 2015 г., г. Москва). - М.: Издательство Московского государственного университета, 2015. - С. 662-666.
При этом 3-я статья вошла в базу цитирования Scopus. Каждая статья была защищена выступлением на научной конференции:
1) выступление с докладом на международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2016)», проходившей 28 марта - 1 апреля 2016 г. в г. Архангельск;
2) был представлен плакат на стендовую секцию международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ- 2015)», проходившей 30 марта - 3 апреля 2015 г. в г. Екатеринбург;
3) выступление с докладом на международной научной конференции «Суперкомпьютерные дни в России-2015», проходившей в г. Москва 28-29 сентября 2015 г.
Свидетельства о регистрации программы для ЭВМ
Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016612127 «Система сбора и отображения статистики о загрузке высокопроизводительных вычислительных систем».
Внедрение
В настоящее время система сбора и визуализации информации о загрузки суперкомпьютеров внедрена в промышленную эксплуатацию в Лаборатории суперкомпьютерного моделирования ЮУрГУ.
