40、并行性能分析工具与计算网格中的自动调优

并行性能分析工具与计算网格中的自动调优

1. 高性能计算面临的挑战与工具需求

先进的高端计算系统规模庞大且复杂，这给运行在其上的应用代码优化带来了难题。为提高应用效率并挖掘其潜力，需要强大的工具来收集代码性能的相关数据，并找出性能问题的根源。有一个小型研讨会聚焦于收集、分析和展示高端计算应用执行性能数据的新方法和工具。

2. 计算网格的背景与应用场景

随着互联网的发展，信息共享和服务可用性增强，如今普通计算机具备了过去大型机的计算能力。计算机集群等新系统变得更为常见，不同管理域的集群相互连接形成了计算网格，以解决资源共享问题。在计算网格中，复杂应用可在多个集群上分布执行，应用控制可借助高级调度器（如 Condor - G 或社区调度框架 CSF），进程提交可使用 Globus 工具包，以满足安全和资源定位要求，且能在特定调度环境（如 Condor 或 OpenPBS）下的集群中执行。

网格资源（如处理节点）的常见用途是通过并行化减少应用执行时间。用户可描述应用所需资源的特征，网格系统层将应用执行导向能满足期望的节点。网格信息服务会呈现不同网格资源的属性，元调度器利用这些属性为应用选择和提供所需资源。应用提交由网格系统层控制，用户可与元调度器交互，以找到合适的可用资源集。

在机器层（即 Foster 所说的 Fabric 层），应用执行由批处理队列系统控制。应用可选择单个集群以避免通信开销，也可分布在多个集群上，但可能面临高延迟消息传递通信问题，且每次执行可能获得不同的资源。因此，为在这种环境中实现应用调优，需要确定应用正在使用哪些资源的机制。

3. MATE 环境简介

研究人员开发了一个监控、