topology khác nhau
N,X,Y Topology Số tiến trình Thời gian tính toán (s) Thời gian giả lập (s)
3000 3D-torus 4-4-4 2 18.5777 20.0659
3000 ring - 64 node 2 18.755771 20.246
3000 mesh 4-4-4 2 18.818697 20.3133
3000 hypercube - 64 node 2 18.930497 20.3137
75
Có thể thấy, tuy rằng số lần chạy thử, kích thƣớc dữ liệu đầu vào chƣa đủ để đƣa ra kết luận chắc chắn, nhƣng trong điều kiện môi trƣờng thử nghiệm cho phép, việc đánh giá này là khả thi.
76
KẾT LUẬN
1. Kết quả đạt đƣợc
Luận văn tốt nghiệp của tác giả với đề tài “Nghiên cứu mô phỏng và tính giá thành cho tô-pô mạng liên kết trong siêu máy tính sử dụng công cụ Simgrid” đã cơ bản hoàn thành. Tác giả đã giải quyết đƣợc các vấn đề sau:
- Tìm hiểu tổng quan về mạng liên kết (interconnection network), các khái niệm, ứng dụng và các thành phần cơ bản của mạng liên kết.
- Tìm hiểu các phƣơng pháp đánh giá hiệu năng và chi phí của mạng liên kết - Tìm hiểu về kỹ thuật mô phỏng nói chung
- Tìm hiểu lý thuyết, cài đặt triển khai các ứng dụng của Simgrid
- Xây dựng đƣợc một ứng dụng minh họa cho việc tính toán song song phân tán trên mạng liên kết sử dụng công cụ Simgrid, so sánh hiệu năng thực hiện theo các khía cạnh khác nhau (dữ liệu đầu vào, số tiến trình chạy song song, việc sử dụng các topology khác nhau), và tính chi phí xây dựng tô-pô cho mạng.
2. Hạn chế và hƣớng phát triển
Việc tiến hành thực nghiệm trên máy tính cá nhân có năng lực tính toán hạn chế, không chạy thử đƣợc với dữ liệu lớn, do đó các kết quả phản ánh chƣa đƣợc thực sự rõ ràng.
Thực tế đã chứng minh Simgrid là một công cụ mô phỏng dành cho các hệ thống tính toán phân tán quy mô lớn với khả năng, sự linh hoạt và hiệu năng cao. Các chủ đề mà Simgrid bao hàm là khá rộng, trong đó có nhiều kiến thức liên quan đến tính toán phân tán lớn, đến hệ thống, thêm vào đó, việc Simgrid chƣa cung cấp một công cụ giao diện trực quan cho ngƣời dùng khiến cho việc tiếp cận bởi ngƣời dùng mới là khó khăn hơn. Tại Việt Nam, những bài viết nghiên cứu về công cụ này là chƣa nhiều, đặc biệt các tài liệu Simgrid bằng tiếng Việt gần nhƣ là chƣa có.
77
Trong quá trình nghiên cứu, bằng cách tìm hiểu lý thuyết căn bản, cài đặt, chạy thử, phân tích các ví dụ lớn (nhƣ mạng ngang hàng có cấu trúc chord), và xây dựng ứng dụng minh họa tôi đã nắm bắt đƣợc cách vận hành, cách lập trình sử dụng giao diện lập trình của Simgrid, tập trung vào MSG và SMPI. Tuy nhiên tôi còn chƣa nắm bắt đƣợc sâu sắc bản chất, hay hoàn toàn làm chủ đƣợc với các công cụ lập trình ứng dụng của Simgrid.
Thời gian tới, ngoài việc hoàn thiện tốt hơn ứng dụng đƣợc đƣa ra trong luận văn, tôi dự định sẽ bắt tay vào làm những ứng dụng thực tế quy mô lớn hơn liên quan đến tính toán phân tán trên mạng liên kết sử dụng công cụ Simgrid. Dù sao, với những kiến thức, kinh nghiệm triển khai, cài đặt trong thời gian vừa qua, tôi có thể tự tin với các công việc có thử thách lớn hơn.
Một lần nữa, tôi xin cảm ơn sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy TS. Phan Thanh Liêm, PGS.TS Nguyễn Khanh Văn cùng với đó là sự giúp đỡ quý báu từ các bạn trong nhóm nghiên cứu mạng liên kết và công cụ mô phỏng.
78
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. W. D. Dally and B. Towles, Principles and Practices of Interconnection, San Francisco: Morgan Kaufmann, 2003.
[2]. T. M. Pinkston and J. Duato, Appendix E of Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th ed., Elsevier Publishers, 2006.
[3]. W. J. Dally, "Performance analysis of k-ary n-cube interconnection networks," IEEE Transactions on Computers, vol. 39, no. 6, pp. 775 - 785, June 1990.
[4]. J. Duato, S. Yalamanchili and L. Ni, Interconnection Networks An Engineering Approach, San Francisco: Morgan Kaufmann, 2003.
[5]. J. Mudigonda, P. Yalagandula and J. C. Mogul, "Taming the Flying Cable Monster: A Topology Design and Optimization Framework for Data-Center Networks," in USENIX Annual Technical Conference (USENIX ATC'11), 2011. [6]. HP, "Optimizing facility operation in high density data center environments,
technoloogy brief," [Online]. Available:
http://h10032.www1.hp.com/ctg/Manual/c00064724.pdf.
[7]. J. Kim, W. J. Dally and D. Abts, "Flattened Butterfly : A Cost-Efficient Topology for High-Radix Networks," Proceedings of the International Symposium on Computer Architecture (ISCA), pp. 126-137, 2 May 2007.
[8]. Mellanox, [Online]. Available: http://www.mellanox.com.
[9]. NAS Parallel Benchmarks, NASA Advanced Supercomputing Division, [Online]. Available: http://www.nas.nasa.gov/publications/npb.html.
[10]. Himeno benchmark/Advanced center for Computing and Communication, Information Technology Center, RIKEN, [Online]. Available: http://accc.riken.jp/2444.htm.
[11]. Henri Casanova, Arnaud Giersch, Arnaud Legrand, Martin Quinson, Frédéric Suter. Versatile, Scalable, and Accurate Simulation of Distributed Applications and Platforms. Journal of Parallel and Distributed Computing, 2014.
[12]. Cristian Rosa, Stephan Merz, Martin Quinson. SimGrid MC: Verification Support for a Multi-API Simulation Platform. In 31th Formal Techniques for Networked and Distributed Systems – FORTE 2011, 2011.
79
[13]. Pedro Velho. Accurate and Fast Simulations of Large- Scale Distributed Computing Systems. PhD. thesis. . University Joseph Fourier, 2011.
[14]. Henri Casanova, Arnaud Legrand, Martin Quinson. SimGrid: a Generic Framework for Large-Scale Distributed Experiments. In proceedings of the 10th IEEE International Conference on Computer Modeling and Simulation (UKSim), 2008.
[15]. Kayo Fujiwara, Henri Casanova. Speed and Accuracy of Network Simulation in the SimGrid Framework. In Proceedings of the First International Workshop on Network Simulation Tools (NSTools), 2007.
[16]. Arnaud Legrand, Martin Quinson, Henri Casanova and Kayo Fujiwara: The SIMGRID Project Simulation and Deployment of Distributed Applications, 2006. [17]. D. S. Team, "SimGrid SMPI," December 5, 2014. [Online]. Available: http://simgrid.gforge.inria.fr/tutorials/simgrid-smpi-101.pdf.
[18]. D. S. Team, "SimGrid MSG," June 3, 2014. [Online]. Available: http://simgrid.gforge.inria.fr/tutorials/simgrid-use-101.pdf.
[19]. Truong N.T, Nguyen V.K, Le N.T.X, Fujiwara: Layout-aware expandable low-degree topology, 2014. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=7097842 [20]. Nguyễn Xuân Hoàng, Kỹ thuật mô phỏng và ứng dụng trong đào tạo, nghiên cứu viễn thông, Hội nghị khoa học lần thứ IX - Học viện công nghệ bƣu chính viễn thông, 2007.