Der GCPP/128 - aktueller Stand

In der letzten Ausgabe wurde über die Inbetriebnahme des Parallelrechners GCPP/128 der Firma parsytec berichtet. An dieser Stelle soll nun kurz der aktuelle Stand der Ausstattung und Nutzung dieses Rechners dargestelllt werden. Außerdem werden zwei neue Tools vorgestellt. Diese sollen Nutzern, die bisher keine Erfahrung in der Nutzung des Parallelrechners haben, den Einstieg erleichtern.

Als erstes nochmals ein kurzer Überblick über die im Moment verfügbare Ausstattung des Parallelrechners:
Hardware:

• 128 Applikationsprozessoren in 64 Knoten in 2D-Gitter-Topologie
• Prozessortyp: PowerPC 601 (80 MHz Taktfrequenz, 80 MFlops peak für double precision)
• pro Knoten 4 Kommunikationsprozessoren T805-30 (35.2 MB/s Kommunikationsbandbreite pro Knoten, 8.8 MB/s Kommunikationsbandbreite zwischen benachbarten Knoten)
• pro Knoten 64 MB Hauptspeicher
• Peak Performance des Gesamtsystems:
  10 GFlops
• Gesamtspeicher: 2 GByte

• Front-End-Rechner: 2 Sun SPARC10
• Netzanbindung: FDDI (100 Mbit/s)
• Parallel Storage System: Fileserverknoten mit 8 GB (Peakbandbreite 8 MB/s) für parallelen Filezugriff
• Unterbrechungsfreie Stromversorgung, die Spannungsausfälle von bis zu 10 Minuten überbrücken kann und ggf. ein korrektes Beenden von Anwendungen und ein geordnetes Herunterfahren der Frontendrechner ermöglicht

Zur Hardware kann gesagt werden, daß sie nach ein paar Anfangsproblemen jetzt stabil läuft, so daß kaum Beeinträchtigungen der Verfügbarkeit auftreten.

Folgende kommerzielle Software wird am Parallelrechner angeboten:

• Betriebssystem PARIX 1.3
• Compiler: C, Fortran, (Fortran90 als Precompiler)
• Power PVM (eine für den GCPP optimierte Version)
• paralleles X11
• Patop für alle 128 Prozessoren (ein Performance-Analyse-Tool)
• Detop für alle 128 Prozessoren (ein paralleler Debugger)
• paralleles Filesystem (siehe Hardware)

Die von parsytec gelieferte Software läuft ebenfalls relativ stabil. Es existieren noch Fehler in der Software, die jedoch zu keiner wesentlichen Beeinträchtigung der Nutzung führen und die hoffentlich in der nächsten Version beseitigt sind.

Neben der kommerziellen Software werden am Parallelrechner eine Reihe von weiteren Tools bereitgestellt:

• C++-Compiler (der an den GCPP angepaßte gnu-Compiler)
• AFS (eine Alternative zum NFS mit erweitertem Funktionsumfang und Verbesserungen besonders hinsichtlich der Sicherheit)
• DQS als Batchmanagementsystem für den Parallelrechner (s.u.)
• xpara als graphische Benutzeroberfläche zum Parallelrechner (s.u.)

Die von parsytec bereitgestellte Software besitzt einige Defizite in der Funktionalität. Aus diesem Grund wurde vom URZ beschlossen, eigene Tools bereitzustellen, die diese Probleme lösen. Besonders negativ wirkt sich das fehlende Batchmanagementsystem aus. Aus diesem Grund wurde das Batchmanagementsystem DQS für den Parallelrechner angepaßt. Es steht ab sofort eine erste Version dieses Systems zum Testen bereit.

Folgende Funktionalität wird angeboten:

• einqueuen eines neuen Batchjobs (die Einordnung in die unterschiedlichen Warteschlangen erfolgt in Abhängigkeit von der Größe der angeforderten Partition)
• Jobs können ausdrücklich für die Abarbeitung in der Nacht oder am Wochenende gekennzeichnet werden, um den Rechner in den Spitzenzeiten nicht unnötig zu belasten
• Statusabfrage der Warteschlangen
• von 7 bis 19 Uhr wird max. die Hälfte aller Prozessoren angefordert
• in der restlichen Zeit, sowie an den Wochenenden können alle Prozessoren vom DQS aus genutzt werden

Folgende Erweiterungen sind geplant:

• Benachrichtigung per Mail, wenn Jobausführung gestartet oder beendet wurde
• Angabe eines Zeitrahmens, in dem der Job wahrscheinlich beendet wird (um auf Fehler reagieren zu können)

Das System befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Bitte benachrichtigen Sie uns, wenn Sie auf Fehler stoßen oder Vorschläge für Verbesserungen haben.

Weiterhin wird, um die Nutzung des GCPP zu vereinfachen, eine graphische Nutzeroberfläche angeboten ( xpara). Neben der allgemeinen Bedienung des GCPP kann mit dieser Oberfläche auch das Batchsystem gesteuert werden. Es ist dann nicht mehr notwendig, die Syntax des Kommandozeilenaufrufs zu kennen, um z.B. virtuelle Prozessoren zu nutzen.
Die jetzt zur Verfügung stehende Version sollte als Diskussionsgrundlage betrachtet werden und reizt die Möglichkeiten des Systems noch nicht aus. Eine Erweiterung wird in nächster Zeit erfolgen.

Was ist bereits möglich:

• Eingabe der Anzahl von benötigten Prozessoren oder einer konkreten Partition
• Anforderung von virtuellen Prozessoren
• Anforderung von PFS-Partitionen bei allg. Angabe der benötigten Prozessoranzahl
• Angabe von zusätzlichen Parametern für den run-Aufruf (z.B. virtuelle Links, ... )
• Suche des auszuführenden Programmes
• Angabe von Parametern für das auszuführende Programm
• Definition von Ein- und Ausgabefiles
• Programm als Batchjob starten
• Start des Programmes im interaktiven Mode
• Statusabfragen des Parallelrechners und des DQS
• die interaktive Ein-Ausgabe mit dem parallelen Programm erfolgt über ein Shell-Window, das auch für die Statusmeldungen genutzt wird

Wie bereits gesagt, ist die Entwicklung des Systems noch nicht abgeschlossen. Es ist z.B. möglich, auch den Start von Patop und Detop in diese Oberfläche zu integrieren, sowie die Anforderungen von anderen Resourcen (die sich als Parameter zum run angeben lassen z.B. alternative Linkzugänge, virtuelle Links, ... ).

Die Auslastung des Parallelrechners ist in den Tagstunden sehr hoch. Nachts und an den Wochenenden dagegen ist sie eher gering. Das liegt in dem bisher nicht vorhandenem Batchsystem begründet. Mit offizieller Einführung von DQS als Batchsystem kann damit gerechnet werden, daß die Auslastung auch in diesen Zeiten ansteigt.