Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка системы сбора и визуализации информации о загрузке суперкомпьютеров ЛСМ ЮУрГУ

Работа №80180

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

информатика

Объем работы46
Год сдачи2016
Стоимость4970 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
40
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1. Суперкомпьютеры ЮУрГУ 7
1.1.1. Суперкомпьютер «Торнадо ЮУрГУ» 7
1.1.2. Суперкомпьютер «СКИФ-Аврора» 8
1.1.3. Суперкомпьютер «СКИФ Урал» 9
1.2. Существующие системы мониторинга суперкомпьютеров 10
1.2.1. Ситуационный экран суперкомпьютера 10
1.2.2. Nagios 10
1.2.3. Ganglia 11
1.2.4. Встроенные системы мониторинга 11
1.3. Очередь задач SLURM 11
1.4. Академические расчеты на суперкомпьютерах ЮУрГУ 12
1.5. Расчеты внешних организаций на суперкомпьютерах ЮУрГУ 12
1.6. Язык программирования Python 12
1.7. Фреймворк Django 13
2. РЕАЛИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 14
2.1. Анализ требований 14
2.2. Проектирование 16
2.3. Реализация 18
2.3.1. Создание структуры классов приложения 18
2.3.2. Главный экран подсистемы визуализации 26
2.3.3. Статистика по узлам в процентном соотношении 27
2.3.4. Статистика по запрошенным узлам в очереди 28
2.3.5. Динамика загруженности суперкомпьютера 30
2.3.6. Информация о расчетах на суперкомпьютере 30
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 32
3.1. Тестирование 32
3.2. Сопровождение 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
ЛИТЕРАТУРА 40
ПРИЛОЖЕНИЕ 42

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.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


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.



1. Bennett J. Practical Django Projects. - USA: Apress, 2009. - 272 p.
2. Ganglia Monitoring System. [Электронный ресурс] URL: http://gan- glia.info/(дата обращения: 04.04.2016).
3. Nagios: The Industry Standard In IT Infrastructure Monitoring. [Электронный ресурс] URL: https://www.nagios.org/(дата обращения: 23.03.2016).
4. Ravindran A. Django Design Patterns and Best Practices. - UK: Packt Publishing Ltd, 2015. - 222 p.
5. SLURM: Simple Linux Utility for Resource Management. [Электронный ресурс] URL: https://computing.llnl.gov/linux/slurm/(дата обращения: 11.04.2016).
6. The Green500 List. [Электронный ресурс] URL: http://www.green500.org/(дата обращения: 12.05.2016).
7. Top500 supercomputing sites. [Электронный ресурс] URL: http://www.top500.org/(дата обращения: 12.05.2016).
8. Wu M., Zhang Z., Li Y. Application research of Hadoop resource monitoring system based on Ganglia and Nagios // Proceedings of the IEEE in-ternational conference on software engineering and service sciences (ICSESS 2013), May 23-25 2013, Beijing, China. IEEE Press, 2013. - P. 684-688.
9. Вигерс К., Битти Д. Разработка требований к программному обеспечению. - М.: Русская редакция, 2014. - 746 с.
10. Воеводин В. В. Ситуационный экран суперкомпьютера // Открытые системы, 2014. - № 3. - С. 10-13.
11. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Д. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. СПб.: Пи-тер, 2016. - 366 с.
12. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1088 с.
13. Козырев В.И., Костенецкий П.С. Опыт использования VDI- системы «Персональный виртуальный компьютер» в ЮУрГУ // Научный сервис в сети Интернет: поиск новых решений: Труды Международной суперкомпьютерной конференции (17-22 сентября 2012 г., г. Новороссийск). - М.: Изд-во МГУ, 2012. - C. 285-286.
14. 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.
15. Кузнецов М.В. MySQL 5. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 1024 с.
16. Лутц М. Изучаем Python. - СПб.: Символ-Плюс, 2011. - 1280 с.
17. Макконнелл С. Совершенный код. - СПб.: Питер, 2007. - 896 с.
18. Мелехин Ф.М., Бородулин К.В., Костенецкий П.С. Разработка системы динамического разделения вычислительных ресурсов суперкомпьютера на изолированные части // Научный сервис в сети Интернет: многообразие суперкомпьютерных миров: Труды Международной суперкомпьютерной конференции (22-27 сентября 2014 г., г. Новороссийск). - М.: Изд- во МГУ, 2014. - С. 321-322.
19. 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.
20. Сафонов А.Ю., Костенецкий П.С., Бородулин К.В., Мелехин Ф.М. Система мониторинга загрузки суперкомпьютеров ЮУрГУ // Супер-компьютерные дни в России 2015: труды международной научной конференции (28-29 сентября 2015 г., г. Москва). - М.: Издательство Московского государственного университета, 2015. - С. 662-666.
21. Суперкомпьютеры Топ50. [Электронный ресурс] URL: http://top50.supercomputers.ru/(дата обращения: 12.05.2016).


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ