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@MASTERSTHESIS{Wellmann:896756,
author = {Wellmann, Julia},
title = {{U}ntersuchung der {A}uswirkung unterschiedlicher
{P}rozess-{P}inning {S}trategien anhand von verschiedenen
{B}enchmarks auf {HPC} {S}ystemen},
school = {FH Aachen},
type = {Bachelorarbeit},
reportid = {FZJ-2021-03580},
pages = {59 p.},
year = {2021},
note = {Bachelorarbeit, FH Aachen, 2021},
abstract = {Die Verwendung von Hochleistungsrechner (High Performance
Computing (HPC)) Systemen zum effizienten und schnellen
Einsatz von entsprechenden Anwendungsprogrammen hat in
vielen Feldern der Wissenschaft stark an Bedeutung gewonnen.
Auch das Jülich Supercomputing Centre (JSC) des
Forschungszentrums Jülich bietet Wissenschaftlern Zugang
und Rechenzeit an seinen Hochleistungsrechnern an. Diese
Systeme sind äußerst komplex und bieten eine Vielzahl an
Möglichkeiten zur Verwaltung der Ressourcen und der
auszuführenden Jobs. Durch die Komplexität ist es oftmals
erforderlich, die Nutzer bei der Benutzung dieser Systeme zu
unterstützen. Die Unterstützung zielt dabei auf den
effizienten Einsatz mehrerer Rechenknoten und des
zugrundeliegenden Netzwerks, sowie der effizienten Nutzung
jedes einzelnen Rechenknotens ab. Ein relevanter Aspekt zur
effizienten Nutzung eines einzelnen Rechenknotens stellt das
Prozess-Pinning dar. Bei den auszuführenden
Anwendungsprogrammen handelt es sich in der Regel um
Quellcode, der z.B. mittels Message Passing Interface (MPI)
oder Open Multi-Processing (OpenMP) parallelisiert ist. Zur
parallelen Ausführung wird das Programm mit mehreren
Prozessen (Tasks) gestartet, die wiederum aus einem oder
mehreren ’Teilprozessen’, sogenannten Threads, bestehen.
Die Verteilung der Prozesse auf die Prozessorkerne des
Rechners, das sogenannte Prozess-Pinning, kann die Leistung
der Anwendungsprogramme stark beeinflussen. Der Nutzer kann
unter anderem durch verschiedene Optionen des Workload
Managers, der die Funktionen eines Schedulers und eines
Ressourcenmanagers kombiniert (am JSC kommt eine angepasste
Form des Slurm Workload Managers zum Einsatz, siehe Kapitel
2.2), die Prozess-Pinning Strategie und somit die Leistung
eines Anwendungsprogramm beeinflussen. Der Schwerpunkt
dieser Arbeit liegt in der Untersuchung der Auswirkung
unterschiedlicher Prozess-Pinning Strategien auf HPC
Systemen. Dafür wurden zwei schon existierende Benchmarks
auf dem HPC System JUSUF des JSCs automatisiert ausgeführt
und bei jedem Lauf sowohl die Verteilung der Prozesse als
auch die Anzahl der Tasks und Threads angepasst, um
verschiedene Strategien vergleichen zu können.},
cin = {JSC},
cid = {I:(DE-Juel1)JSC-20090406},
pnm = {5112 - Cross-Domain Algorithms, Tools, Methods Labs (ATMLs)
and Research Groups (POF4-511)},
pid = {G:(DE-HGF)POF4-5112},
typ = {PUB:(DE-HGF)2},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/896756},
}