Từ các kết quả thực nghiệm cũng như các biểu đồ trên đây, ta có thể rút ra một số nhận xét, đánh giá sau đây:
- Mỗi ngày có trung bình 521 công việc được hoàn thành. Trong thực tế, mỗi ngày một máy dùng tiến hành thực nghiệm thường không được sử dụng nhiều, thông thường chỉ được dùng vào một buổi sáng hoặc một buổi chiều, thậm chí đôi khi bỏ không cả ngày và số lượng các ứng dụng thông thường cần chạy là rất ít. Điều đó cho thấy một số máy tính chưa được khai thác hết công suất và nếu các máy đang rỗi được tận dụng tốt để thực hiện công việc thì hệ thống máy tính sẽ trở nên có hiệu quả cao hơn rất nhiều, có thể lên đến hàng chục lần.
- Vào các nửa ngày sáng, số lượng công việc thực hiện được là ít hơn so với các nửa ngày tối, khi mà các máy hầu như không có người sử dụng. Số lượng các công việc được hoàn thành cũng như thời gian mà Condor tận dụng được để thực hiện các công việc khi máy nằm rỗi vào buổi tối là nhiều hơn hẳn so với buổi sáng. Biểu đồ 3.2 cho thấy tỉ lệ này là khoảng từ 1,5 đến 2 lần. Điều này là do vào
các nửa ngày sáng của những ngày làm việc trong tuần, tại phòng máy này có nhiều người (các thầy cô giáo, cán bộ và các sinh viên, thực tập sinh) đến làm việc, thường xuyên sử dụng một số máy được dùng để thử nghiệm, nên thời gian rỗi của các máy trong hệ thống Condor là không nhiều. Riêng trong ngày chủ nhật 21/5 hoàn toàn không có người đến trường làm việc và hệ thống vẫn chạy bình thường thì số lượng công việc thực hiện được trong nửa ngày sáng cũng tương đương với các nửa ngày tối.
- Với một cụm tính toán sử dụng phần mềm Condor gồm 4 máy như trên, mỗi ngày chúng ta đã tận dụng được khoảng 69,33 giờ làm việc tương đương với xấp xỉ 3 ngày làm việc liên tục của một máy tính. Nếu 4 máy tính trên không kết nối với nhau qua Condor thì mỗi ngày cả 4 máy chỉ làm việc tổng cộng khoảng 12- 13 giờ. Như vậy việc sử dụng hệ thống Condor sẽ làm cho tổng thời gian sử dụng hiệu quả các máy tính tăng lên khoảng 6 lần. Nếu một cụm 4 máy như vậy được sử dụng với Condor trong vòng một tháng thì trung bình tổng số thời gian làm việc tận dụng được lên tới xấp xỉ 2080 giờ hay là 86,7 ngày (gần 3 tháng) làm việc của một máy thông thường. Trong một cơ quan có hàng trăm máy tính thì việc triển khai một hệ thống HTC như vậy sẽ đạt được những lợi ích đáng kể.
- Trong các ngày nghỉ như ngày chủ nhật, khi mà các máy vẫn được bật điện nhưng không có người sử dụng, thì với Condor, các máy đó sẽ tận dụng được gần như tối đa năng lực làm việc có thể đạt được của chúng.
KẾT LUẬN
Những vấn đề chính đã tìm hiểu được
Qua thời gian thực hiện khóa luận này, em đã nắm được mô hình kiến trúc và cơ chế hoạt động của một hệ thống Tính toán thông lượng cao (HTC). Đồng thời em đã biết được cách cài đặt một hệ thống HTC cụ thể (Condor), sử dụng, quản lí và thực hiện các công việc trên hệ thống này.
Trong quá trình nghiên cứu về triển khai thử nghiệm hệ thống HTC, em đã gặp phải rất nhiều lỗi thực hiện và các rủi ro từ điều kiện môi trường trong quá trình cài đặt, sử dụng và quản lí hệ thống. Điều đó giúp em có được những hiểu biết sâu hơn về các kiến thức liên quan đến việc tính toán trên cụm máy tính, các giao thức mạng và có thêm nhiều kinh nghiệm trong việc quản lí một hệ thống cụm máy tính có khả năng tính toán thông lượng cao.
Việc triển khai thử nghiệm hệ thống HTC tại trường Đại học Công nghệ dù đã gặp phải một số trục trặc ban đầu nhưng đã đạt được những kết quả tốt. Kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy việc sử dụng Condor đã cho phép chúng ta tận dụng được tài nguyên rỗi trong một mạng máy tính để giải quyết nhiều công việc tính toán.
Sau quá trình nghiên cứu và thử nghiệm, em thấy rằng đề tài “Tính toán thông lượng cao với Condor” là một trong những đề tài còn rất mới lạ, đặc biệt là ở Việt Nam nhưng rất có ý nghĩa về thực tiễn và lý luận. Vấn đề Tính toán thông lượng cao đã, đang và sẽ tiếp tục cần được nghiên cứu và triển khai ứng dụng rộng rãi trong thực tế để giúp cho việc sử dụng tài nguyên máy tính ở các tổ chức, cơ quan tiết kiệm và có hiệu quả hơn.
Tuy nhiên, bên cạnh những kết quả đã đạt được còn có một số những khó khăn, hạn chế mà em chưa thể nghiên cứu được.
Trước hết, em chưa có điều kiện để nghiên cứu về hệ thống HTC trên môi trường hệ điều hành UNIX và một số hệ điều hành khác. Hiện nay, những công việc tính toán lớn và phức tạp thường đòi hỏi môi trường tính toán có tính ổn định và tin cậy cao và môi trường UNIX là một trong những môi trường quản lí tính toán tốt nhất.
Việc triển khai thử nghiệm hệ thống HTC sử dụng phần mềm Condor trên môi trường Windows cũng có một số hạn chế. Do điều kiện làm thực nghiệm cũng như thời gian hạn chế nên em chưa thể nghiên cứu và thử nghiệm đầy đủ những nội dung và phương pháp xây dựng một hệ thống HTC. Việc thử nghiệm hệ thống HTC trong khóa luận chưa đánh giá được khả năng sử dụng tài nguyên tính toán có sẵn đã được chia sẻ và các tài nguyên hỗn tạp của các máy có thể dùng được trong việc tính toán. Việc triển khai thử nghiệm hệ thống HTC mới chỉ đánh giá được tương đối về khả năng làm việc của một hệ thống HTC kiểu hạn chế (vanilla).
Hướng phát triển tiếp theo
Để có thể triển khai sử dụng được một cách hiệu quả một hệ thống HTC vào trong thực tế ở nước ta, em thấy cần phải có thêm nhiều hiểu biết sâu hơn về cả hệ thống phần cứng và phần mềm của một môi trường HTC, đồng thời phải được triển khai thử nghiệm trên một môi trường làm việc có nhiều máy tính hơn. Nếu có thêm thời gian để nghiên cứu về đề tài này, em sẽ đặt ra cho mình một số hướng nghiên cứu tiếp theo sau đây:
- Tiếp tục nghiên cứu và triển khai thử nghiệm hệ thống HTC sử dụng phần mềm Condor ở một mạng Lan lớn hơn và thực hiện cả trên môi trường Windows và UNIX.
- Thử nghiệm hệ thống Condor chuẩn standard để nắm bắt được những đặc tính tốt hơn so với hệ thống Condor kiểu vanilla còn nhiều hạn chế.
- Để hệ thống làm việc hiệu quả hơn cần phải triển khai thử nghiệm một hệ thống HTC sử dụng cơ chế di chuyển file trong việc thao tác dữ liệu từ xa chứ không phải chỉ dùng một hệ thống file chia sẻ.
- Cần xây dựng thử nghiệm các hệ thống HTC cho việc thực hiện các công việc ứng dụng phức tạp hơn, đòi hỏi phải truy xuất vào cơ sở dữ liệu để có thể đánh giá được khả năng tận dụng tài nguyên của hệ thống HTC.
- Nghiên cứu mở rộng vể các hệ thống HTC được triển khai trên các môi trường tính toán lưới.
PHỤ LỤC
Dưới đây là một số mã chương trình C++ dùng để dịch thành các file thi hành (công việc) được sử dụng trong quá trình thử nghiệm hệ thống Condor.
1) Chương trình tính và in ra tổng, tích của 2 ma trận vuông cỡ 400
#include <iostream> #include "math.h"
const int MATRIX_SIZE = 400; using namespace std;
int main() {
cout<< " CT tinh tong & tich 2 ma tran vuong co: " <<MATRIX_SIZE<<endl;
int a[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE], b[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE], tich[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE];
cout<< "\n Lay random gia tri nho hon 10 cho" <<"cac phan tu cua ma tran 2 va in ra: \n"; for (int i=0; i<MATRIX_SIZE;i++) {
for(int j=0;j<MATRIX_SIZE;j++) { a[i][j]= rand()%10; cout<< a[i][j]<< " "; } cout<<endl; }
cout<< "\n Lay random gia tri nho hon 10 cho" <<"cac phan tu cua ma tran 2 va in ra: \n"; for (int i=0; i<MATRIX_SIZE;i++) {
for(int j=0;j<MATRIX_SIZE;j++) { b[i][j]= rand()%10; cout<< b[i][j]<< " "; } cout<<endl; }
cout<< "\n Ma tran tong: \n";
for (int i=0; i<MATRIX_SIZE;i++) { for(int j=0;j<MATRIX_SIZE;j++) { cout<< b[i][j]+a[i][j]<< " "; } cout<<endl; }
cout<< "\n Ma tran tich: \n";
for( int i=0; i<MATRIX_SIZE; i++){ for( int j=0; j<MATRIX_SIZE; j++){ tich[i][j] =0;
for (int k=0;k<MATRIX_SIZE;k++){ tich[i][j]+=a[i][k]*b[k][j]; }
cout<<tich[i][j]<<" "; } cout<<endl; } return 0; }
2) Chương trình đếm xem có bao nhiêu số nguyên tố nhỏ hơn 10 triệu
#include <iostream> #include <math.h>
const int RANGE = 10000000; using namespace std;
int main() {
cout<< " CT dem so cac so nguyen to nho hon "<<RANGE<<endl; int count=0;
bool ok;
for(long number=2; number<RANGE; number++){ ok=true;
for(long div_num=2; div_num<= sqrt((double)number); div_num++){ if(number%div_num==0) {
ok=false;
break; //ko phai snt }
}
if(ok) count++; }
cout<< "\n Co tat ca "<<count <<" so nguyen to nho hon "<<RANGE; return 0;
}
3) Chương trình tính số Fibonaxi thứ 50 bằng phương pháp đệ qui
#include <iostream> const int ORDER = 50; using namespace std;
double fibonaxi(unsigned int n) { if(n==1 || n==2) return 1;
else return fibonaxi(n-1)+fibonaxi(n-2); }
int main() {
cout << " So Fibonaxi thu "
<<ORDER<<" la "<<fibonaxi(ORDER)<<endl; return 0;
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Jim Basney, M. Livny, and Todd Tannenbaum, "High Throughput Computing with Condor", HPCU news, Volume 1(2), June 1997.
[2] Jim Basney and Miron Livny, "Deploying a High Throughput Computing Cluster", High Performance Cluster Computing, Rajkumar Buyya, Editor, Vol. 1, Chapter 5, Prentice Hall PTR, May 1999.
[3] Miron Livny, Jim Basney, Rajesh Raman, and Todd Tannenbaum, "Mechanisms for High Throughput Computing", SPEEDUP Journal, Vol. 11, No. 1, June 1997.
[4] R. Raman, M. Livny và M. Solomon. Matchmaking: Distributed Resource Management for High Throughput Computing. Proceedings of the Seventh
IEEE International Symposium on High Performance Distributed Computing,
Chicago, Illinois, July 1998.
[5] Douglas Thain, Todd Tannenbaum, and Miron Livny, "Condor and the Grid", in Fran Berman, Anthony J.G. Hey, Geoffrey Fox, editors, Grid Computing:
Making The Global Infrastructure a Reality, John Wiley, 2003.
[6] Douglas Thain, Todd Tannenbaum, and Miron Livny, "Distributed Computing in Practice: The Condor Experience", Concurrency and Computation: Practice
and Experience, Vol. 17, No. 2-4, February-April, 2005, pages 323-356.
[7] Website http://www.cs.wisc.edu/condor
[8] Website http://www.buyya.com
[9] Website http://www.condor.com