Core Concepts
Dynamische Ressourcenverwaltung (DRM) ermöglicht es, die einem Auftrag zugewiesenen Ressourcen während der Ausführung dynamisch zu ändern. Dies bietet Vorteile für Systemanbieter und Nutzer, erfordert aber Änderungen in allen Schichten der HPC-Softwarearchitektur. Die Autoren stellen Gestaltungsprinzipien vor, die als Grundlage für eine flexible, generische und konsistente Schnittstelle für die dynamische Ressourcenverwaltung in HPC dienen können.
Abstract
Der Artikel behandelt die Gestaltungsprinzipien für eine dynamische Ressourcenverwaltung (DRM) in hochleistungsfähigen parallelen Programmiermodellen.
Zunächst werden die Vorteile von DRM für Systemanbieter und Nutzer erläutert. DRM ermöglicht eine flexiblere Ressourcenzuweisung und kann so die Systemeffizienz, den Durchsatz, die Energieeffizienz und die Reaktionszeit verbessern. Allerdings erfordert DRM Änderungen in allen Schichten der HPC-Softwarearchitektur, was bisher eine breite Einführung in Produktionssystemen verhindert hat.
Die Autoren argumentieren, dass das Gesamtproblem der DRM in zwei Teilprobleme zerlegt werden kann: Dynamisches Prozessmanagement (DPM) und Dynamische Ressourcenzuordnung (DRA). Dafür müssen standardisierte Schnittstellen entwickelt werden, die sowohl die Flexibilität für Programmierer als auch die Flexibilität für das Ressourcenmanagement-Software berücksichtigen.
Die Autoren stellen sechs Gestaltungsprinzipien vor, die als Grundlage für eine solche Schnittstelle dienen können:
Prozesse werden für die Ressourcenzuweisung verwendet
Die Granularität von Prozessänderungen sind Prozessgruppen (PSet)
Prozessänderungen werden als Mengenoperationen beschrieben
Prozessgruppen benötigen einen zugeordneten Datenspeicher
Optimierungsinformationen werden in einer kooperativen Optimierungssprache (COL) ausgedrückt
Ressourcenoptimierungen erfordern eine Zuordnung zwischen PSet-Operationen und COL-Objekten
Anschließend zeigen die Autoren, wie diese Prinzipien in den MPI- und PMIx-Schnittstellen realisiert werden könnten. Abschließend diskutieren sie ihre Erfahrungen mit einem Prototypen und zukünftige Forschungsrichtungen.
Stats
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Quotes
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