Применение MPI-IO: реализация модели шахтной вентиляции

Авторы

  • Б.Л. Петушкеев

Ключевые слова:

высокопроизводительные вычисления
гидродинамика
фильтрация
параллельный ввод/вывод
MPI-IO
масштабируемость
управление данными

Аннотация

Высокая вычислительная мощность кластеров позволяет не только решать текущие задачи быстрее, но и ставить другие, ранее недоступные. Однако это требует изменения подхода к программированию по причине возрастающих объемов результирующих данных. MPI, являясь стандартом де-факто для вычислительных систем с распределенной памятью, с момента публикации второй версии предоставляет средства параллельного ввода/вывода. Часто при проектировании приложений для решения больших задач данной возможностью пренебрегают. В работе представлены результаты практического внедрения MPI-IO в контексте моделирования процесса фильтрации газа через пористую среду шахтных выработок. Рассматриваются вопросы масштабирования программы и производительности файловой подсистемы, а также описаны предпринятые действия по оптимизации последовательного и параллельного кодов. Все работы проводились на базе кластера СКИФ-Cyberia МВЦ ТГУ. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проектa 08-08-12029-офи).

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2009-04-06

Выпуск

Том 10 (2009): Выпуск 1.

Раздел

Раздел 2. Программирование

Автор

Б.Л. Петушкеев

Томский государственный университет,
физико-технический факультет
пр. Ленина, 3, 634050, г. Томск
• аспирант

Библиографические ссылки

  1. Васенин И.М., Петушкеев Б.Л. Опыт применения параллельных вычислений к проблематике шахтной вентиляции // IV Сибирская школа-семинар по параллельным и высокопроизводительным вычислениям. Томск, 2007. 116-122.
  2. Сайт МВЦ ТГУ (http://www.skif.tsu.ru).
  3. ROMIO. A high-performance, portable MPI-IO implementation (http://www.mcs.anl.gov/romio).
  4. Yu H. On developing BlueGene/L MPI-IO with high performance
  5. Thakur R., Gropp W., Lusk E. An abstract-device interface for implementing portable parallel-I/O interfaces // Proc. of the 6th Symposium on the Frontiers of Massively Parallel Computation. 1996. 180-187.
  6. Kimpe D., Lani A., Quintino T., Vandewalle S., Poedts S., Deconinck H. A Study of real world I/O performance in parallel scientific computing // PARA 2006, LNCS 4699. 2007. 871-881.
  7. Borrill J., Oliker L., Shalf J., Shan H. Investigation of leading HPC I/O performance using a scientific-application derived benchmark // Int. Conf. for High-Performance Computing Networking Storage. Reno, 2007.
  8. Васенин И.М., Петушкеев Б.Л. Задача об ускорении решения совместных уравнений газовой динамики и переноса // Известия ВУЗов. Физика. 2007. № 9/2. 274-281.
  9. Intel Architecture Software Developer’s Manual. Volume 3: System Programming(http://www.intel.com/products/processor/manuals/index.htm).
  10. Message Passing Interface Forum, MPI-2: Extensions to the Message-Passing Interface, July 1997 (http://www.mpi-forum.org/docs/docs.html).
  11. Thakur R., Gropp W., Lusk E. Optimizing noncontiguous access in MPI-IO // Parallel Computing. 2002. 28. 83-105.
  12. Thakur R., Gropp W., Lusk E. A case for using MPI’s derived datatypes to improve I/O performance // Proc. of SC98: High Performance Networking and Computing. San Jose, 1998.
  13. Thakur R., Gropp W., Lusk E. Data sieving and collective I/O in ROMIO // Proc. of the 7th symposium on the Frontiers of Massively Parallel Computation. Annapolis, 1999. 182-189.
  14. Cui Н., Moore R., Olsen K., Chourasia A., Maechling P., Minster B., Day S., Hu Y., Zhu J., Majumdar A., Jordan T. Enabling very-large scale earthquake simulations on parallel machines // ICCS 2007, Part I, LNCS 4487. 46-53.
  15. Cook A., Cabot W., Welcome M., Williams P., Miller B., de Supinski B., Yates R. Tera-scalable algorithms for variable-density elliptic hydrodynamics with spectral accuracy // Proc IEEE/ACM SC05. Seattle, 2005.
Получено редакцией:
Принято в выпуск:
Опубликовано:

Notice: Undefined index: tom in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 96

Notice: Undefined index: pid in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 123

Notice: Undefined index: authors in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 142

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 240

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 144

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 144

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 145

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 145

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 146

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 146

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 147

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 147

Notice: Undefined index: DOI in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 150

Notice: Undefined index: titleru in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 151

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 151

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 151

Notice: Undefined index: titleru in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 152

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 152

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 152

Notice: Undefined index: authors in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 142

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 240

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 155

Notice: Undefined index: issue in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 155

Notice: Undefined index: DOI in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 160

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 161

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 161

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 161

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 162

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 162

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 162

Notice: Undefined index: authors in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 142

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 240

Notice: Undefined index: DOI in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 168

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 169

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 169

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 169

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 170

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 170

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 170

Notice: Undefined index: authors in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 142

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 240

Notice: Undefined index: DOI in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 174

Notice: Undefined index: galLab in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 175

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 176

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 176

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 176

Notice: Undefined index: titleen in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 177

Notice: Undefined index: year in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 177

Notice: Undefined index: pages in /var/www/html/num-meth.ru/info/-files-/FN_Renderhtc.37.php on line 177
 Цитировать как   
// Вычислительные методы и программирование. . . .

TEX CODE:

() “,” Numerical Methods and Programming, , pp. .

TEX CODE:

“,” Numerical Methods and Programming , ():

TEX CODE:

. Numerical Methods and Programming. ;():.(In Russ.).

TEX CODE:

Рекомендованные статьи

Реализация метода рядов Тейлора для решения обыкновенных дифференциальных уравнений
Л.К. Бабаджанянц, А.И. Большаков
Оптимальная структура распределенного метапланировщика грид
Д.В. Семенов, В.В. Корнеев
Моделирование методом частиц на GPU с использованием языка GLSL
А. В. Озерицкий
О реализации параллельного алгоритма глобальной оптимизации с использованием набора инструментов Intel oneAPI
И. Г. Лебедев, К. А. Баркалов, Я. В. Силенко
О гибридном методе проектирования на устойчивое многообразие одномерного уравнения типа Бюргерса
А. А. Корнев, А. Б. Калинина, В. С. Назаров