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Impacto da Migração de Máquinas Virtuais de Xen na Execução de Programas MPI - WSCAD 2007

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Impacto da Migração de Máquinas Virtuais de Xen na Execução de Programas MPI - WSCAD 2007

  1. 1. Impacto da Migração deMáquinas Virtuais de Xen naExecução de Programas MPI Marcelo Veiga Neves mvneves@inf.ufrgs.br Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído — GPPD Universidade Federal do Rio Grande do Sul — UFRGS
  2. 2. Roteiro• Introdução• Xen e a Migração de Máquinas Virtuais• Experimentos Realizados• Resultados• Conclusão
  3. 3. Introdução (I)• Virtualização de recursos computacionais – Oferece uma abstração de máquina virtual idêntica ao hardware – Várias instâncias do sistema operacional sobre um recurso – Custo de desempenho• Técnica de paravirtualização – Simplifica a técnica de virtualização – Oferece uma abstração de máquina virtual similar ao hardware, não idêntica• Xen – Utiliza paravirtualização – Migração de máquinas virtuais – Crescente interesse em utilizar Xen em clusters de computadores
  4. 4. Introdução (II)• MPI é um padrão de facto para comunicação em clusters• Problema: – A norma MPI não define escalonamento – Aplicações com estrutura computacional irregular e comportamento dinâmico • Necessidade de escalonamento dinâmico – Migração de processos • Salvamento do contexto e transferência para destino (C/R) • Migração/restabelecimento das conexões • Dependência residual – Possível solução: migração de máquinas virtuais• Objetivo: – Avaliar a viabilidade de utilização de Xen migrar processos MPI
  5. 5. Xen e a Migração MV• Monitor de máquinas virtuais (MMV)• Open source e bastente difundido• Live migration (ARP reply) Fonte: Boufleur et al. 2006. (a) (b)
  6. 6. Experimentos Realizados• Objetivos: – Verificar o custo de migrar processos MPI utilizando migração de MV – Viabilidade de utilizar migração de MV para escalonar programas MPI• Ambiente de teste: – Cluster Corisco – 6 máquinas com Xen 3.0.3• Aplicações utilizadas: – Linpack (desempenho de computação) – NetPIPE (desempenho de comunicação) – HPL (High Performance Linpack) – NPB (NAS Parallel Benchmark)
  7. 7. Desempenho de Computação• Benchmark Linpack com matriz de 3000x3000• Xen apresentou melhor desempenho que o sistema nativo
  8. 8. Desempenho de Comunicação (I)(a)(b) • NetPIPE (um processo em cada MV, uma MV por nó) • Vazão de Xen é em média de 1 a 2 % menor
  9. 9. Desempenho de Comunicação (II)(a)(b)(c)
  10. 10. Custo de Migração com Xen• HPL com N=8000 • NPB sp.B.4• ~1,1% mais lento com Xen • ~4% mais lento com Xen• 1 migração = ~29% de • 1 migração = ~10% de acréscimo acréscimo
  11. 11. Conclusão• Alternativa à técnica de migração por C/R• Custo de migração independe do tamanho da memória da aplicação – Possibilidade de previsão de custo• Talvez seja viável para escalonar aplicações que executam por longos períodos de tempo – Ganho de desempenho > custo de migração• Pode não ser viável agrupar processos no mesmo nó – Talvez em diferentes níveis de rede

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