ИСТИНА

1. Проведение детального анализа всех важных аспектов работы суперкомпьютерного центра, связанных с эффективностью его функционирования. 2. Разработка модульного программного комплекса поддержки суперкомпьютерного центра. Комплекс должен позволить администратору любого суперкомпьютерного центра упорядочить и упростить работу с комплексом, а пользователю - получение доступа к ресурсам и технической поддержки. 3. Развитие подходов к построению систем мониторинга для суперкомпьютеров. Конкретными целями является построение надежной, масштабируемой и расширяемой системы мониторинга. 4. Разработка и развитие методов сохранения данных о состоянии суперкомпьютера и построения «срезов» на любой заданный момент времени. 5. Развитие Открытой энциклопедия свойств алгоритмов, направленное на на замыкание цепочки от особенностей решения конкретных вычислительных задач до их эффективной реализации на вычислительных системах.

The project is aimed to software development for supporting supercomputing applications, systems and centers live cycle and efficiency issues. It unites five main research directions: - delivering the best performance quality of large HPC centers basing on the monitoring data analysis; - full support for users and administrators of collective usage HPC centers; - monitoring of every supercomputer point necessary for the efficiency control; - saving and restoring of supercomputer states for any time point given; - generalizing of description forms for the Open algorithmic encyclopedia.

Исследования В соответствии с перечнем решаемых задач планируется выполнить следующие исследования: 1. Планируется разработать новые методы для проведения тонкого анализа и сравнения производительности отдельных суперкомпьютерных приложений, в частности, изучения эффективности использования стандартных прикладных пакетов и задач с различными характерными свойствами поведения во время выполнения. Также планируется разработать методы для оценки интенсивности использования вычислительных ресурсов различными пользователями, проектами и организациями, что позволит быстро определять узкие места в качестве их работы. Помимо этого, планируется разработать подходы к проведению полного анализа качества работы суперкомпьютера в целом, что позволит администраторам и руководству таких систем получать информацию обо всех наиболее важных и существенных случаях снижения эффективности функционирования суперкомпьютеров. 2. Для решения задач системы управления суперкомпьютерным центром необходимо актуализировать и уточнять модели функционирования современных суперкомпьютерных центров и разрабатывать соответствующие им модели управления в рамках создаваемой системы. 3. Предполагаются исследования по разным аспектам построения систем мониторинга. Эти аспекты включают в себя исследования по тестированию корректности функционирования систем мониторинга как с точки зрения корректности получаемой информации, так и с точки зрения всей цепочки обработки и передачи информации в процессе функционирования системы мониторинга. Другим планируемым аспектом исследования являются способы хранения и визуализации информации, получаемой системой мониторинга суперкомпьютера. 4. Определение оптимального состава данных, требуемых для сохранения среза состояния суперкомпьютера, а также методов их сохранения, воспроизведения и анализа. Исследование методов прогнозирования состояния компонентов суперкомпьютера на основе ретроспективных данных. 5. Предполагается исследовать способы описания различных сущностей Открытой энциклопедии свойств алгоритмов. На основе полученных описаний предполагается выстраивать взаимодействие сущностей между собой. 2.2. Разработки В соответствии с намеченными направлениями исследований должны быть выполнены следующие разработки: 1. Планируется реализовать программные средства, которые позволят быстро и удобно получать доступ ко всем результатам, полученным на основе разработанных методов анализа эффективности работы отдельных приложений и суперкомпьютеров в целом, а также оповещать о наиболее критичных обнаруженных случаях снижения эффективности. 2. Поскольку комплекс управления суперкомпьютерным центром разрабатывается переносимым и должен поддерживать самые различные сценарии использования, то требуется реализовать гибкие настраиваемые программные модули для соответствующих моделей. 3. Планируется разработать средства для тестирования корректности работы системы мониторинга. Другим аспектом разработки станут средства сохранения получаемых системой мониторинга данных и их визуализации. 4. Требуется реализовать методы и средства сохранения, восстановления и анализа ретроспективных данных о состоянии суперкомпьютера. 5. Предполагается разработать механизмы, позволяющие проводить анализ способов решения вычислительных задач. На этапе анализа будут использоваться данные со всех этапов технологической цепочки, от решаемой задачи до целевой вычислительной системы. 2.3. Приложения результатов (внедрения) Полученные результаты планируется применить на практике в Суперкомпьютерном центре МГУ имени М.В. Ломоносова. Программные средства будут разрабатываться с учетом требования по их переносимости, что позволит в будущем использовать их в большинстве современных суперкомпьютерных комплексов. Для части создаваемых программных комплексов будут открыты программные коды, что позволит воспользоваться ими заинтересованнми администраторами суперкомпьютерных систем. Результаты, полученные при развитии Открытой энциклопедии свойств алгоритмов, могут быть использованы для эффективной реализации множества параллельных алгоритмов на различных вычислительных системах. Формируемая база данных по алгоритмам и их реализациям может быть полезна при решении самых разных вычислительных задач.

В рамках НИР госбюджетной темы «Создание комплекса инструментальных средств для автоматизации процессов разработки и оптимизации параллельных программ», выполнявшейся в 2016-2020 гг., по ряду направлений были проведены исследованы и разработаны программные средства, составляющие задел для данного проекта: • разработка и развитие открытой энциклопедии свойств алгоритмов; • разработка и развитие модульной системы мониторинга суперкомпьютеров; • разработка и развитие методов анализа потока приложений, выполняющихся на суперкомпьютере; • разработка и развитие методов автономного функционирования и активной самодиагностики суперкомпьютерных систем; • разработка и развитие системы поддержки функционирования суперкомпьютерного центра.