Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

27 - 29 ноября 2007 года, Новосибирск

Тезисы докладов

Информационные технологии

Применение системы виртуализации XEN на вычислительных кластерах

Сапронов А. Ю., Тарасов А.Г., Шаповалов Т.С,

Вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ВЦ ДВО РАН) (Хабаровск)

На экспериментальном кластере ВЦ ДВО РАН были проведены исследования по работе с системой виртуализации XEN [1]. Целью исследования было тестирование механизма виртуализации для определения средних показателей потерь производительности как при миграции задач, так и в штатном режиме работы (без миграции задач). Тестовая задача являлась параллельным приложением, использующим часть узлов вычислительной сети.

Системы виртуализации позволяют запускать несколько копий операционных систем на одной машине. XEN относится к так называемым системам паравиртуализации, поскольку её код исполняется на реальном центральном процессоре (а не на эмулируемом) и все системные вызовы гостевой ОС обслуживаются хостовой операционной системой.

Функциональные возможности XEN: обратимая приостановка выполнения задач, создание резервных копий (т.н. checkpoint), миграция гостевой операционной системы с одного узла сети на другой без значительной по времени приостановки вычислительного процесса. Кроме того механизм виртуализации формирует ещё один слой защиты от умышленных и неумышленных вредоносных действий пользователей вычислительного кластера.

Для тестирования системы был создан отдельный логический кластер в составе кластера ВЦ ДВО РАН [2], по пакету программ идентичный основному кластеру. Отличие состояло в модифицированном стандартном ядре Linux, с настроенной поддержкой XEN. Во время тестирования имитировался процесс оптимизации выполнения вычислительной задачи, заключавшийся в миграции выполняющейся копии операционной системы с запущенными вычислительными задачами (тест Linpack) с одного из узлов (с малыми ресурсами согласно модели) на другой (обладающий большими свободными ресурсами на момент миграции).

Согласно полученным результатам [3], без использования возможностей виртуализации XEN - накладные расходы минимальны и результаты практически идентичны аналогичным результатам тестирования, приведённым в [2]. К недостаткам следует отнести большие требования к оперативной памяти (связано с хранением данных гостевой и хостовой ОС). При использовании сравнительно небольшого числа миграций, потери производительности для задач незначительны. Использование же значительного числа миграций является неоправданным и негативно влияет на производительность вычислительного кластера.

Литература
1. XEN // http://www.xensource.com/products/xen/
2. Сапронов А. Ю., Тарасов А.Г., Шаповалов Т.С. Применение системы виртуализации XEN на вычислительном кластере ВЦ ДВО РАН // XXXII Дальневосточная математическая школа-семинар имени академика Е.В. Золотова : тезисы докладов. - Хабаровск : Изд-во Дальнаука, ИПМ ДВО РАН, 2007, с. 174
3. Пересветов В.В., Сапронов А.Ю., Тарасов А.Г. Вычислительный кластер бездисковых рабочих станций // Препринт № 83. Хабаровск: Вычислительный центр ДВО РАН, 2005. - 50с.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]