Головинський А. Л. Розвиток архiтектури та базового програмного забезпечення високопродуктивних обчислювальних комплексiв

Дисертацiйна робота присвячена питанням розвитку архiтектури та базового програмного забезпечення високопродуктивних обчислювальних комплексiв. У роботi розв’язано задачi проектування архiтектури обчислювального кластера, а саме завантаження всiх вузлiв кластера з єдиного образу операцiйної системи, пiдвищення ефективностi роботи керiвних серверiв кластера шляхом використання технологiй вiртуалiзацiї. Це дозволило пiдвищити вiдмовостiйкiсть, зменшити вартiсть побудови вiдповiдних пiдсистем кластера. Також розв’язано задачу проектування гiбридного вузла для суперкомп’ютера нового поколiння на основi потокових процесорiв графiчних адаптерiв. Показано, що гiбридний вузол є високопродуктивним обчислювальним елементом, придатним для побудови великих кластерних систем. Розв’язано задачi розробки iнтерфейсу керування кластером та роботи у грiдi, методики збору та аналiзу статистичних даних про використання ресурсiв, моделi появи та виконання на обчислювальних задач та методiв оцiнки завантаження черги задач кластера. Розроблено систему керування високопродуктивним обчислювальним комплексом, яка дозволила створити iнтелектуальнi засоби керування, монiторингу та дiагностики структурних елементiв комплексiв, для яких розроблено програмнi засоби для пiдвищення надiйностi та ефективностi кластерiв. Запропоновано способи енергозбереження кластера шляхом динамiчного регулювання кiлькостi доступних користувачам обчислювальних ресурсiв. Архiтектурнi рiшення, методи та програмне забезпечення, розробленi в результатi даного дисертацiйного дослiдження, були використанi при побудовi суперкомп’ютерного комплексу СКIТ Iнституту кiбернетики iм. В.М. Глушкова НАН України, низки обчислювальних кластерiв в Українi та за її межами. Ключовi слова: базове програмне забезпечення суперкомп’ютера, архiтектура суперкомп’ютера, кластернi системи, вiртуалiзацiя, енергозбереження, керування ресурсами, статистика використання суперкомп’ютера, безпека кластера.