Une nouvelle approche logicielle pour des superordinateurs plus puissants
Les logiciels utilisés pour administrer les superordinateurs actuels ont été conçus à l'époque par plusieurs intervenants et de manière non coordonnée. Cette approche constitue un obstacle pour l'augmentation de l'échelle des systèmes actuels. Le projet CLARISSE (Cross-layer abstractions and run-time for I/O software stack of extreme-scale systems), financé par l'UE, visait à augmenter les performances, l'évolutivité, la programmation et la fiabilité de la gestion des données des applications scientifiques parallèles. Il contribuera à la conception d'infrastructures informatiques parallèles à grande échelle deux fois plus rapides que les superordinateurs actuels. Les partenaires du projet ont étudié, conçu et mis en place des mécanismes de contrôle pour la diffusion inter-couches d'informations sur les applications, le temps de fonctionnement, les notifications et l'envoi de fonctions d'entrée/sortie (E/S) par la pile logicielle E/S. Ils ont réalisé un prototype de matrice de contrôle destiné à être utilisé comme système de publication/abonnement. L'infrastructure a été distribuée afin de diffuser, filtrer et rassembler des valeurs arbitraires à l'échelle du système. Pour améliorer l'évolutivité de la pile logicielle E/S et sa résilience, les chercheurs ont passé en revue les algorithmes. Ils ont conçu et déployé des mécanismes et des règles pour le contrôle adaptatif du chemin de données de stockage E/S. Ils comprennent un substrat tampon et un ensemble de nouvelles abstractions pour la couche de données. Les chercheurs ont également mis en œuvre deux méthodes E/S collectives dont la mise à disposition des données peut être contrôlée par la matrice. L'équipe CLARISSE a étudié et développé les techniques d'exposition et d'exploitation de la position des données par la pile logicielle E/S afin de limiter le trafic E/S du système de stockage et améliorer les performances. Les résultats montrent que l'équilibre entre la position des données, la charge de calcul et le trafic E/S peut être considérablement réduit, ce qui améliore les performances et l'évolutivité par rapport aux pratiques actuelles. Le projet a introduit des règles de planification localisées pour les travaux scientifiques en vue d'un meilleur contrôle des données et du placement des tâches selon différents degrés de rigueur. La coordination de la gestion des données sur différentes couches système est devenue possible grâce au projet CLARISSE. Les technologies mises au point pourraient permettre de renforcer les performances et l'évolutivité des applications parallèles dans le domaine de la science et de l'ingénierie, comme la modélisation du climat, la conception de matériaux, l'astrophysique, la génétique et la bio-ingénierie.
Mots‑clés
CLARISSE, abstractions inter-couches, temps de fonctionnement, pile logicielle, systèmes extrêmes
