Исследование производительности MPI с и без миграции процессов MOSIX в виртуальной среде

В виртуальной среде были установлены программы MPI и MOSIX и в ней запускалось приложение по определению времени задержки при синхронизации процессов MPI. MPI — это стандарт на программный инструментарий для обеспечения связи между отдельными процессами параллельной задачи. MPI предоставляет программисту единый механизм взаимодействия процессов внутри параллельно исполняемой задачи независимо от машинной архитектуры (однопроцессорные, многопроцессорные с общей или раздельной памятью), взаимного расположения процессов (на одном физическом процессоре или на разных) и API операционной системы. Программа, использующая MPI, легко отлаживается и переносится на другие платформы, часто для этого достаточно простой перекомпиляции исходного текста программы[9],[34],[96].

В этом примере выполняется коммуникационный тест MPI (время задержки сообщений). MPI-0 отправляет 1-байтовое сообщение к MPI-1, затрачивая время на ожидание ответа между ними. После этого производится синхронизация для каждого повторения, а при завершении подсчитывается среднее времени ожидания. Эти тесты были выполнены под управлением операционной среды MOSIX, с и без преимущественной схемы миграции процесса. Результаты этих тестов доказали достоинства использования преимущественной миграции процесса. Для сравнения времени задержки при выполнении тестового коммуникационного приложения на MPI и MOSIX, сначала было запущено приложение по определению времени задержки на MPI без MOSIX. И потом та же операция повторялась под MOSIX. Ниже в таблице показаны результаты по определению времени задержки на приложении MPI-latency. Эти Результаты так же доказывают преимущества использования приоритетных миграций процесса.

Таблица.2.4. Результаты (Время задержки - микросекунды) по определению времени задержки на приложении MPI-latency в виртуальной среде

Рисунок.2.13. Результаты (Время задержки - микросекунды) по определению времени задержки на приложении MPI-latency

Отличительными особенностями выполнения приложений на MOSIX являются адаптивная политика распределения ресурсов, симметрия и гибкость конфигурации. Комбинированный эффект этих свойств подразумевает, что пользователь не должен знать текущего состояния ресурсов на различных узлах и даже их количества. Параллельные приложения могут выполняться, позволяя MOSIX назначать и переназначать процессы на эффективнейшие из возможных узлов, почти так же, как и в SMP. В отличие от таких пакетов, как MPI или PVM, фиксирующих процессы в конкретных узлах кластера, MOSIX обеспечивает их прозрачную динамическую миграцию. При этом MPI и PVM могут использоваться совместно с MOSIX. Зависимость производительности от скорости процессора и объема памяти на стартовом узле и для повышения производительности на сильно связанных задачах необходимо повышать скорость сети, например используя Gigabit Ethernet или Myrinet [26].

Благодаря Технологии MOSIX может создать эффективную вычислительную систему, которая позволяет осуществлять динамическую балансировку вычислений на узлах вычислительной системы на основе технологии облачных вычислений.