Entwicklung eines COW auf Basis einer SGE

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1 Entwicklung eines COW auf Basis einer SGE B. Sc. Michael Schmidt HTWK Leipzig 14. Juni 2011

2 Inhalt 1 Einführung 2 Masterarbeit 3 Schluss

3 Überblick 1 Einführung 2 Masterarbeit 3 Schluss

4 Definition Cluster Cluster Computing Cluster Computing (CC) ist alter Wein in neuen Schläuchen! alter Wein : Paralleles Rechnen auf Systemen mit verteiltem Speicher neue Schläuche : Preiswerte Hardware aus der Massenproduktion und freie Software Besteht i.d.r. aus mehreren Knoten Knoten werden dediziert vom Cluster benutzt Homogener Cluster: Hard- und Software auf allen Knoten gleich sonst: heterogener Cluster

5 SGE am MPI Grundkonfiguration Dedizierter, heterogener Cluster mit 25 Knoten Insgesamt 424 Kerne und 510 GB RAM Jobs in beliebigen, installierten Skriptsprachen möglich Implementierung von OpenMPI Jobskripte sind unterschiedlich, keine Vereinheitlichung möglich Anwender sieht nur eine virtuelle Maschine Masterhost verteilt Jobs an verfügbare Ressourcen

6 Grenzen Grenzen der SGE Multicomputersystem stößt teilweise an physikalische Grenzen Tagsüber i.d.r. fast unbenutzt Am Wochenende / Feiertagen meist überlastet Genauere Betrachtung SGE stößt dann an die physikalischen Grenzen, wenn die Mitarbeiter frei haben Idee: unbenutzte Desktop PCs werden Teil der SGE

7 Masterprojekt Masterprojekt: Erweiterung einer bestehenden Sun Grid Engine um ein Cluster of Workstations Aufgabe Hinzufügen von Desktop PCs zur bestehenden SGE Steuerung: Kalender Mo. - Fr.: 22-6 Uhr, sowie Sa. und So. Nach Ablauf dieser Zeit Alle Jobs werden abgebrochen Alle abgebrochenen Jobs werden am Anfang der Queue eingefügt

8 Überblick 1 Einführung 2 Masterarbeit 3 Schluss

9 Grenzen Masterprojekt I Szenario I Ressourcenlastiger Job läuft Gleichzeitige Anmeldung eines Anwenders Kampf um Ressourcen Lösungsansatz: Grenzwerte setzen?

10 Grenzen Masterprojekt II Szenario II Hinzufügen eines langen Jobs Job wird nach Ablauf des Kalenders abgebrochen Mehrfaches Rescheduling möglich, aber unerwünscht (output) Anwender hat keine Wahl auf welchen Ressourcen seine Jobs laufen Lange, Ressourcenintensive Jobs NC Kleine Jobs COW

11 Lösungansätze I Seitens der SGE Kalender bleibt (Grober Zeitplan) Sensor zur Prüfung der Verfügbarkeit der Ressourcen Sensor zur Bestimmung der Ressourcen (NC oder COW) Seitens der Knoten Tool zur Überwachung der Maus- und Tastatur-Aktivität Event bei Inaktivität Knotens (Knoten verfügbar) Event bei Aktivität eines Knotens (Knoten nicht mehr verfügbar)

12 Lösungansätze II Usability Clusterauswahl über Commandozeile möglich ( -l cluster=<cluster> ) nc Nur NC wird genutzt (default) cow Nur COW wird genutzt * Alle verfügbaren Ressourcen werden genutzt Kein Pflichtargument

13 Umsetzung der Sensoren which cluster.sh #!/bin/bash # # (c) by michael schmidt # # if this node has an entry in the workers file # it belongs to the COW, else it belongs to the NC # WORKERSFILE=$SGE_ROOT/util/resources/loadsensors/workstations.txt cat $WORKERSFILE grep ${HOSTNAME} >> /dev/null if [ $? -eq 0 ] ; then echo "cow" else echo "nc" fi

14 Aktivierung der Sensoren Konfiguration der SGE Bekanntmachen der Sensoren im Konfigurationsfile der SGE load_sensor /PATH/which_cluster.sh Konfiguration der Events der Sensoren Startwert definieren load_thresholds worker=false Abbruchwert Definieren suspend_thresholds worker=false Suspendskript Reschedule.sh

15 Programmrecherche I Funktionalität Überwachung der Eingabegeräte Maus und Tastatur USB und PS/2 Event bei Inaktivität nach ca. XXmin Event sofort bei Aktivität Bonus: Informationsbildschirm (in use)

16 Programmrecherche II xprintidle Pro: Gibt die Idlezeit zurück Contra: Braucht zwingend X Muss lokal ausgeführt werden

17 Programmrecherche III xautolock Pro: Führt Programme zur Idlezeit und beim aufwachen aus Sperrt den Bildschirm zusätzlich mit xlock Contra: Zwei Programme müssen installiert werden Sehr viele Argumente

18 Programmrecherche IV sleepd Pro: Contra: Wenig Installationsaufwand Einfach zu konfigurieren (Konfigurationsdatei) Scannt /proc/interrupts Fehlerhaftbei USB-Geräten Scannt alle Input Eventdateien Nicht alle gehören zu Maus oder Tastatur

19 sleepworker Alle Programme fehlerhaft Entwicklung eines leichtgewichtigen Programmes Funktionalität Pollen von USB Geräten Nur die events bekannter Geräte werden beachtet Scannen es Ordners /dev/input/by-path Nach XX min Inaktivität wird ein Signal gesandt Bei erneuter Aktivität wird ein Signal gesandt Kombatibilität zu Ubuntu 10.04

20 sleepworker im Detail sleepworker getargs(); setvalues(); while(1) { initevents(); select(eventvector); if ( getload() <= maxload) { if (rc==0) setmode(sleeping); else { setmode(waiting); sleep(waittime); } } else sleep(waittime); closeevents(); }

21 Überblick 1 Einführung 2 Masterarbeit 3 Schluss

22 Zusammenfassung Abgeschlossen Konfiguration der SGE Konfiguration einer Schnittstelle zwischen der SGE und dem Betriebssystem Entwicklung eines lightweight sleepworker ToDo Testen des sleepworker (Abhängigkeiten, ohne X, etc) Zusammenführen von sleepworker und SGE Dokumentationsaufbereitung

23 Anhang Quellen SUN microsystems. Sun Grid Engine 6 Administration Guide. ( ). B. Sc. Michael Schmidt. Erweiterung einer bestehenden Sun Grid Engine um ein Cluster of Workstations. ( ). B. Sc. Michael Schmidt. sleepworker. ( ). Prof. Dr. Schneider. Cluster Computing - Vorlesungsmaterial. (WS 2009/2010).

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