国防科大邵明天等 | TEES：一种面向高性能计算快速、灵活应用程序部署的拓扑感知的运行环境服务

内容介绍
中文摘要：高性能计算（HPC）即将达到新的高度：百亿亿次。应用程序部署正成为一个日益突出的问题。容器技术解决了应用程序及其运行环境的封装和迁移问题。但是，容器镜像太过笨重，在大量计算结点上的部署过程非常耗时。虽然点对点（P2P）方式带来更高的传输效率，但也引入更大的网络负载。所有这些问题都会导致应用程序的高启动延迟。为解决这些问题，提出拓扑感知的运行环境服务（TEES），用于在高性能计算系统上快速、灵活地部署应用程序。TEES为用户创建了一个更轻量级的运行环境，并使用一种更有效的拓扑感知P2P方法减少部署时间。结合分步传输和提前启动机制，TEES降低了应用程序的启动延迟。在天河高性能计算系统中，TEES在3秒内实现了在17 560个计算结点上的一个典型应用程序的部署和启动。与基于容器的应用程序部署方式相比，速度提高了12倍，网络负载减少了85%。
关键词：运行环境；应用部署；高性能计算（HPC）；容器；点对点（P2P）；网络拓扑
作者：

邵明天，卢凯，迟万庆，王睿伯，戴屹钦，张文喆

单位：

国防科技大学计算机学院，中国长沙市，410073

本文引用格式：

Mingtian Shao, Kai Lu, Wanqing Chi, Ruibo Wang, Yiqin Dai, Wenzhe Zhang, 2022. TEES: topology-aware execution environment service for fast and agile application deployment in HPC. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 23(11):1631-1645. https://doi.org/10.1631/FITEE.2100284

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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering（简称FITEE，中文名《信息与电子工程前沿（英文）》，ISSN 2095-9184，CN 33-1389/TP）是信息电子类综合性英文学术月刊，SCI-E、EI收录，最新影响因子2.526，位于JCR Q2分区。前身为2010年创办的《浙江大学学报英文版C辑：计算机与电子》，2015年更为现名，现为中国工程院信息与电子工程学部唯一院刊。覆盖计算机、信息与通信、控制、电子、光学等领域。文章类型包括研究论文、综述、个人视点、评述等。现任主编为中国工程院院士潘云鹤、卢锡城。实行国际同行评审制，初次转达意见一般在2~3个月内。文章一经录用将快速在线。

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