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.
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).