A Methodology for Performance Modeling and Prediction of Large-Scale Cluster Servers

대규모 클러스터 서버의 성능 모델링 및 예측 방법론

  • 장혜천 (건국대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 진현욱 (건국대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 김학영 (한국전자통신연구원 컴퓨터시스템연구부)
  • Received : 2010.08.10
  • Accepted : 2010.10.05
  • Published : 2010.11.15

Abstract

Clusters can provide scalable and flexible architectures for parallel computing servers and data centers. Their performance prediction has been a very challenging issue. Existing performance measurement methodologies are able to measure the performance of servers already constructed. Thus they cannot provide a way to predict the overall system performance in advance when designing the system at the initial phase or adding more nodes for more capacity. Therefore, the performance modeling and prediction methodology for large-scale clusters is highly required. In this paper, we suggest a methodology to predict the performance of large-scale clusters, which consists of measurement, modeling and prediction steps. We apply the methodology to a real cluster server and show its usefulness.

클러스터는 병렬 컴퓨팅 및 데이터 센터에 적합한 구조를 제시하지만 설계 빛 확장을 할 때 성능에 대한 예측이 쉽지 않다 또한 기존의 클러스터 성능 분석은 이미 구성된 시스템만을 그 대상으로 한다는 문제점을 가지고 있으며 클러스터의 확장 및 대용량 클러스터에 대한 성능 예측을 지원하지 못한다. 그러므로 기존에 대규모 클러스터를 평가하던 방법들과는 다른, 시스템 구성 전 대규모 클러스터를 위한 모델링 및 예측 방법을 필요로 한다. 이러한 작업은 클러스터의 구조적 특성이 잘 반영되어야 하며 실제 시스템 적용 시 나타나는 문제에 관해서도 분석이 쉽게 되어야 한다. 본 논문에서는 대규모 클러스터의 성능 모델링을 위한 방법론을 제시하고 실제 시스템에서 수행한 측정 및 예측 결과로 방법론의 유용성을 보인다.

Keywords

References

  1. T. E. Anderson, D. E. Culler, D. A. Patterson, and the NOW Team, "A Case for Network soft Workstation: NOW," IEEE Micro, February 1995.
  2. H. Shah, D. Minturn, A. Foong, G. McAlpine, R. Madukkarumukumana, and G. Regnier, "CSP: A Novel System Architecture for Scalable Internet and Communication Services," Proceedings of USENIX Symposium on Internet Technologies and Systems, 2001.
  3. Top500 Supercomputer Sites, http://www.top500.org/.
  4. NASA Advanced Supercomputing Division, Columbia Supercomputer, http://www.nas.nasa.gov/.
  5. Innovative Computing Laboratory (lCL), "HPC Challenge Benchmark," http://icl.cs.utk.edu/hpcc.
  6. Transaction Processing Performance Council, TPC Benchmarks, http://www.tpc.org/.
  7. Cristiana Arnza, Emmanuel Cecchet, Anupam Chanda, Alan Cox, Sameh Elnikety, Romer Gil, Julie Marguerite, Karthick Rajamani and Willy Zwaenepoel, "Specification and Implementation of Dynamic Web Site Benchmarks," WWC-5, November 2002.
  8. The Benchmark for Web Servers, Mind Craft. http://www.mindcraft.com/webstone/
  9. H.-W. Jin, Y.-J. Yun, and H.-C. Jang, "TCP/IP Performance Near I/O Bus Bandwidth on MultiCore Systems: 10-Gigabit Ethernet vs. Multi-Port Gigabit Ethernet," Proceedings of International Workshop on Parallel Programming Models and Systems Software for High-End Computing (P2S2), pp.87-94, September 2008.