Avaliação da Escalabilidade de Aplicações de Alto Desempenho em Nuvem Pública e Privada

  • Ariel Silva UFG
  • Thiago de Oliveira UFG

Resumo


A avaliação de desempenho de aplicações de computação de alto desempenho (HPC) foi recentemente facilitada pelo uso de plataformas em nuvem. No entanto, o desempenho de aplicativos HPC depende fortemente do suporte de I/O da plataforma, principalmente da rede de comunicação entre as VMs. Neste estudo apresentamos o resultado de uma avaliação de escalabilidade de aplicações HPC em cluster físico, nuvem privada usando XenServer e em nuvem pública, Microsoft Azure. Os testes demostram um speed-up até 3,0 vezes menor na nuvem pública para aplicações limitadas por CPU, e um tempo de execução até 3 vezes maior em relação ao cluster físico. Os resultados indicam que, apesar de conveniente, testar a escalabilidade de aplicações distribuídas em plataformas virtuais (nuvem pública ou privada) pode levar a interpretações incorretas ou imprecisas a respeito da escalabilidade de alguns tipos de aplicações distribuídas.

Referências

ABRAMSON, D. et al. Intel Virtualization Technology for Directed I/O. White Paper, Intel: https://www-ssl.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/productspecifications/vt-directed-io-spec.pdf, n. 3, 2014.

AMD. AMD I/O Virtualization Technology (IOMMU) Specication. White Paper, AMD: http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/488821.pdf, v. 2.00, 2011.

BAILEY, D. H. et al. The nas parallel benchmarks. International Journal of High Performance Computing Applications, SAGE Publications, v. 5, n. 3, p. 63–73, 1991.

BAKHSHAYESHI, R.; AKBARI, M. K.; JAVAN, M. S. Performance Analysis of Virtualized Environments Using HPC Challenge Benchmark Suite and Analytic Hierarchy Process. In: Intelligent Systems (ICIS), 2014 Iranian Conference on. Higher Education Complex of Bam, Highway Persian Gulf, Bam, Iran: [s.n.], 2014. p. 1–6.

BARKER, S. K.; SHENOY, P. Empirical Evaluation of Latency-sensitive Application Performance in the Cloud. In: Proceedings of the First Annual ACM SIGMM Conference on Multimedia Systems. New York, NY, USA: ACM, 2010. p. 35–46.

EXPíOSITO, R. R. et al. Performance analysis of hpc applications in the cloud. Future Generation Computer Systems, Elsevier, v. 29, n. 1, p. 218–229, 2013.

FERREIRA, C. H. et al. Identicação de Gargalos de Desempenho em Ambientes Virtuais para uso em Computação em Nuvem. XIII Workshop em Desempenho de Sistemas Computacionais e de Comunicação, Braília DF, Brasil, p. 1 – 14, 2014.

HILL, Z. et al. Early Observations on the Performance of Windows Azure. In: Proceedings of the 19th ACM International Symposium on High Performance Distributed Computing. New York, NY, USA: ACM, 2010. (HPDC '10), p. 367–376.

HUBER, N. et al. Evaluating and modeling virtualization performance overhead for cloud environments. In: CLOSER. [S.l.: s.n.], 2011. p. 563–573.

MEI, Y. et al. Performance Analysis of Network I/O Workloads in Virtualized Data Centers. Services Computing, IEEE Transactions on, IEEE Transactions on Services Computing, p. 48–63, 2013.

OLIVEIRA, T. B. de; COSTA, F. M.; RODRIGUES, V. J. S. Denição de Planos de Execução Distribuídos para Consultas de Junção Espacial usando Histogramas Multidimensionais. In: Proc. of XXX SBBD. Petrópolis: [s.n.], 2015. p. 89–100.

OLIVEIRA, T. B. de et al. Avaliação Comparativa de Escalabilidade de Aplicações de Alto Desempenho em Cluster Físico e na Nuvem. In: Anais do WPerformance CSBC 2015. Recife: [s.n.], 2015. p. 1–12.

SIVATHANU, S.; DONG, X. Performance analysis of network i/o workloads in virtualized data centers. IEEE Transactions on Services Computing, p. 48–63, 2013.

TUDORAN, R. et al. A Performance Evaluation of Azure and Nimbus Clouds for Scientic Applications. In: Proceedings of the 2Nd International Workshop on Cloud Computing Platforms. New York, NY, USA: ACM, 2012. p. 4:1–4:6.

WALTERS, J. P. et al. A comparison of virtualization technologies for hpc. In: IEEE. 22nd International Conference on Advanced Information Networking and Applications (aina 2008). [S.l.], 2008. p. 861–868.

YOUNGE, A. J. et al. Analysis of virtualization technologies for high performance computing environments. In: IEEE. Cloud Computing (CLOUD), 2011 IEEE International Conference on. [S.l.], 2011. p. 9–16.
Publicado
05/10/2016
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SILVA, Ariel; DE OLIVEIRA, Thiago. Avaliação da Escalabilidade de Aplicações de Alto Desempenho em Nuvem Pública e Privada. In: SIMPÓSIO EM SISTEMAS COMPUTACIONAIS DE ALTO DESEMPENHO (SSCAD), 17. , 2016, Aracajú. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2016 . p. 215-226. DOI: https://doi.org/10.5753/wscad.2016.14261.