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A Preliminary Study on the Performance of Multi-programmed Container-based HPC Workloads

멀티 프로그램화된 컨테이너 기반의 HPC 워크로드 성능에 대한 사전 연구

  • Yu, Jung-Lok (National Supercomputing Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) ;
  • Yoon, Hee-Jun (National Supercomputing Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI))
  • 유정록 (한국과학기술정보연구원 국가슈퍼컴퓨팅본부) ;
  • 윤희준 (한국과학기술정보연구원 국가슈퍼컴퓨팅본부)
  • Published : 2020.11.05

Abstract

최근, 응용 프로그램의 이식성, 확장성, 낮은 오버헤드 및 관리의 용이성 등을 제공하는 컨테이너 기술을 고성능 컴퓨팅 (high performance computing, HPC) 환경에 접목하려는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 멀티 프로그램화된 환경, 즉, 컨테이너 기반의 다수개의 HPC 워크로드들이 동시에 실행되는 환경에서 멀티 프로그래밍 수준, 통신 패턴 및 비율에 따른 HPC 워크로드들의 성능 특성을 분석하고, HPC 워크로드가 실행되는 동일한 컨테이너 그룹에 속한 컨테이너들의 스케쥴링 시간 부조화가 데이터 교환 지연 시간을 증가시키고 그 결과 응용 성능을 크게 저하시킬 수 있음을 확인한다. 또한 HPC 워크로드가 수행되는 동일 그룹 컨테이너들의 CPU 점유 가능값(CPU Shares)을 동적으로 조절하는 휴리스틱을 제안, 적용함으로써, HPC 워크로드의 성능(통신소비시간 최대 약 42.5%, 워크로드 실행시간 최대 약 23.6% 감소)을 크게 향상시킬 수 있음을 확인한다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 한국과학기술정보연구원 주요사업(대용량 데이터센터 구축 및 운영, K-20-L02-C04) 및 수탁사업(기초연구실험데이터글로벌허브구축, NRF-2010-0018156)의 지원을 받아 수행되었다.