Providing support to uncovering I/O usage in HPC platforms - Carneiro, André Ramos (2022)
Plataformas de Processamento de Alto Desempenho (PAD) são necessárias para resolver os mais diversos problemas científicos de grande escala em várias áreas de pesquisa, tais como biologia, química, física e ciências da saúde. Pesquisadores utilizam uma infinidade de aplicações científicas, que por sua vez possuem diferentes requisitos. Dentre esses re quisitos estão as operações de entrada e saída, que impactam diretamente o desempenho devido a diferença de velocidade existente entre o processamento e o acesso aos dados. Dessa forma, os supercomputadores devem lidar de forma eficiente com uma carga de trabalho mista ao armazenar os dados utilizados pelas aplicações. O entendimento do conjunto de aplicações e seus desempenhos ao executar em um supercomputador é pri mordial para entender a utilização do sistema de armazenamento, identificando possíveis gargalos, e orientando técnicas de otimização. Essa dissertação propõe uma metodologia e uma ferramenta de visualização para avaliar o desempenho da infraestrutura de arma zenamento de dados de um supercomputador, levando em consideração as demandas e cargas de trabalho diversas do sistema durante um longo período de operação. Como estudo de caso, o supercomputador Santos Dumont foi estudado. Com a ajuda de nossa metodologia, identificamos uso ineficiente e fatores de desempenho problemáticos, como: (I) o sistema recebeu uma enorme quantidade de operações de leitura ineficientes, abaixo de 100 KiB por 75% do tempo; (II) desequilíbrio entre os recursos de armazenamento, onde a sobrecarga pode corresponder a 3× a carga média; e (III) alta demanda por ope rações de metadados, representando 60% de todas as operações do sistema de arquivos. Também fornecemos algumas diretrizes sobre como lidar com esses problemas.