Предварительная обработка данных системного мониторинга для анализа профиля загрузки высокопроизводительных вычислительных систем

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.26089/NumMet.v22r314

Ключевые слова:

суперкомпьютер, суперкомпьютинг, анализ данных системного мониторинга, системный мониторинг, очистка данных системного мониторинга, редукция данных системного мониторинга

Аннотация

Высокопроизводительные вычислительные системы сложны по архитектуре и содержат миллионы компонент. Чтобы обеспечить надежную работу и эффективную отдачу, необходимо контролировать работу всех их подсистем. Это делается на основе данных, собранных различными системами журналирования и мониторинга. Это означает, что используются разные источники данных, и, соответственно, анализ данных может столкнуться с множеством проблем, связанных с обработкой этих данных.

Некоторые из подмножеств данных могут быть неверными из-за неисправности используемых датчиков, ошибок агрегирования данных системы мониторинга и т.д. Вот почему крайне важно проводить предварительную обработку таких данных мониторинга перед их анализом, принимая во внимание цели анализа. Цель этой работы, описать подход к предварительной обработке данных суперкомпьютерных систем мониторинга на основе опыта работы СКЦ МГУ, привести некоторые реальные примеры проблем, с которыми можно при этом столкнуться, а также рекомендации по дальнейшему анализу подобных наборов данных.

Авторы

М.И. Мартышов

Д.А. Никитенко

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Научно-исследовательский вычислительный центр
Ленинские горы, 119991, Москва, Российская Федерация
• старший научный сотрудник

Библиографические ссылки

  1. L. P. English, Improving Data Warehouse and Business Information Quality: Methods for Reducing Costs and Increasing Profits (Wiley, New York, 1999).
  2. D. Pyle, Data Preparation for Data Mining (Morgan Kaufmann, San Francisco, 1999).
  3. D. Loshin, Enterprise Knowledge Management: The Data Quality Approach (Morgan Kaufmann, San Francisco, 2001).
  4. T. C. Redman, Data Quality: The Field Guide (Digital Press, Boston, 2001).
  5. T. Dasu and T. Johnson, Exploratory Data Mining and Data Cleaning (Wiley, Hoboken, 2003).
  6. R. Y. Wang, V. C. Storey, and C. P. Firth, “A Framework for Analysis of Data Quality Research,” IEEE Trans. Knowl. Data Eng. 7 (4), 623-640 (1995).
  7. Y. Wand and R. Y Wang, “Anchoring Data Quality Dimensions in OntologicalFoundations,” Commun. ACM. 39 (11), 86-95, 1996.
  8. D. P. Ballou and G. K. Tayi, “Enhancing Data Quality in Data Warehouse Environments,” Commun. ACM. 42 (1), 73-78 (1999).
  9. J. E. Olson, Data Quality: The Accuracy Dimension (Morgan Kaufmann, San Francisco, 2003).
  10. J. Han, M. Kamber, and J. Pei, Data Mining: Concepts and Techniques (Morgan Kaufmann, San Francisco, 2012).
  11. The Top500 list of the world’s most powerful supercomputers.
    https://www.top500.org/. Cited September 26, 2021.
  12. The Top50 list of supercomputers in the Russian Federation.
    http://top50.supercomputers.ru/newsfeed}. Cited September 26, 2021.
  13. MSU HPC Center.
    https://parallel.ru/cluster . Cited September 26, 2021.
  14. V. V. Voevodin, A. S. Antonov, D. A. Nikitenko, et al., “Supercomputer Lomonosov-2: Large Scale, Deep Monitoring and Fine Analytics for the User Community,” Supercomput. Front. Innov.6 (2), 4-11 (2019).
  15. V. Voevodin, A. Antonov, D. Nikitenko, et al., “Lomonosov-2: Petascale Supercomputing at Lomonosov Moscow State University,” in Contemporary High Performance Computing: from Petascale toward Exascale (CRC Press, Boca Raton, 2019), Vol. 3, pp. 305-330.
  16. S. I. Sobolev, A. S. Antonov, P. A. Shvets, et al., “Evaluation of the Octotron System on the Lomonosov-2 Supercomputer,” in Proc. Int. Conf. on Parallel Computational Technologies, Rostov-on-Don, Russia, April 2-6, 2018 (South Ural State Univ., Chelyabinsk, 2018), pp. 176-184.
  17. A. V. Adinets, P. A. Bryzgalov, Vad. V. Voevodin, et al., “Job Digest: An Approach to Dynamic Analysis of Job Characteristics on Supercomputers,” Numerical Methods and Programming 13, 160-166 (2012).
  18. D. A. Nikitenko, K. S. Stefanov, S. A. Zhumatiy, et al., “System Monitoring-Based Holistic Resource Utilization Analysis for Every User of a Large HPC Center,” in Lecture Notes in Computer Science (Springer, Cham, 2016), Vol. 10049, pp. 305-318.
  19. D. Nikitenko, S. Zhumatiy, and P,  Shvets, “Making Large-Scale Systems Observable -- Another Inescapable Step towards Exascale,” Supercomput. Front. Innov. 3 (2), 72-79 (2016).
  20. P. Shvets, Vad. Voevodin, and D. Nikitenko, “Approach to Workload Analysis of Large HPC Centers,” in Parallel Computational Technologies (Springer, Cham, 2020), Vol. 1263, pp. 16-30.
  21. D. A. Nikitenko, Vad. V. Voevodin, and S. A. Zhumatiy, “Deep Analysis of Job State Statistics on Lomonosov-2 Supercomputer,” Supercomput. Front. Innov. 5 (2), 4-10 (2018).
  22. S. I. Sobolev, Vl. V. Voevodin, A. S. Antonov, et al., “Making Supercomputers Smart: the Moscow State University Experience,” in Proc. 27th Int. Symp. on Nuclear Electronics and Computing (NEC 2019), Budva, Becici, Montenegro, September 30-October 4, 2019 CEUR Workshop Proc. 2507, 1-6 (2019).
  23. A. Shah, M. Müller, and F. Wolf, “Estimating the Impact of External Interference on Application Performance,” in Lecture Notes in Computer Science (Springer, Cham, 2018), Vol. 11014, pp. 46-58.
  24. T. Hoefler, T. Schneider, and A. Lumsdaine, “Characterizing the Influence of System Noise on Large-Scale Applications by Simulation,” in Proc. ACM/IEEE Conf. on Supercomputing (SC 2010), New Orlean, USA, November 13-19, 2010 (IEEE Press, Washington, DC, 2010), doi 10.1109/SC.2010.12
  25. D. A. Nikitenko, F. Wolf, B. Mohr, et al., “Influence of Noisy Environments on Behavior of HPC Applications,” Lobachevskii J. Math. 42 (8), 1560-1570 (2021).
  26. pandas: Python Data Analysis Library.
    https://pandas.pydata.org/. Cited September 26, 2021.
  27. M. Chien and A. Jain, “Gartner Magic Quadrant for Data Quality Solutions,”
    https://www.gartner.com/en/documents/3988016/magic-quadrant-for-data-quality-solutions . Cited September 26, 2021.

Загрузки

Опубликован

23-09-2021

Как цитировать

Martyshov M.I., Nikitenko D.A. Предварительная обработка данных системного мониторинга для анализа профиля загрузки высокопроизводительных вычислительных систем // Вычислительные методы и программирование. 2021. 22. 230-238. doi 10.26089/NumMet.v22r314

Выпуск

Раздел

Параллельные программные средства и технологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)