Comparison and tuning of MPI implementations in a grid context

Today, clusters are often interconnected by long distance networks within grids to offer a huge number of available ressources to a range of users. MPI, the standard communication library used to write parallel applications, has been implemented for clusters. Two main features of grids: long distance networks and technological heterogeneity, raise the question of MPI efficiency in grids. This report presents an evaluation of four recent MPI implementations (MPICH2, MPICH-Madeleine, OpenMPI and GridMPI) in the french research grid: Grid'5000. The comparison is based on the execution of pingpong, NAS Parallel Benchmarks and a real application in geophysics. We show that this implementations present performance differences. Executing MPI applications on the grid can be beneficial if the parameters are well tuned. The paper details the tuning required on each implementation to get the best performances

Evaluation et amélioration des performances d'une implémentation MPI pour la grille

Les applications parallèles utilisent généralement le standard MPI pour réaliser leurs communications. La plupart des implémentations de MPI sont destinées aux grappes homogènes. Avec l'apparition des grilles de calcul, il est nécessaire de faire évoluer ces implémentations pour les adapter efficacement aux contraintes de ces nouvelles plateformes que sont la gestion de l'hétérogénéité et la prise en compte des liens réseau longue distance permettant l'interconnexion des sites de la grille. Aucune implémentation actuelle ne prend en compte efficacement ces deux paramètres. Après une étude des implémentations existantes, cet article analyse le comportement sur la grille de l'une d'entre elles, MPICH-Madeleine, qui propose une gestion efficace de l'hétérogénéité des réseaux rapides de grappe. A partir de nos premières expérimentations, nous proposons des optimisations permettant d'améliorer les performances d'exécution sur la grille. Elles nous ont permis d'augmenter très sensiblement la bande passante lors de l'exécution d'un ping-pong MPI : en passant de 95Mb/s à 600Mb/s sur la longue distance. Les expérimentations ont été réalisées sur la grille française Grid'5000

High-Performance Multi-Rail Support with the NewMadeleine Communication Library

International audienceThis paper focuses on message transfers across multiple heterogeneous high-performance networks in the NewMadeleine Communication Library. NewMadeleine features a modular design that allows the user to easily implement load-balancing strategies efficiently exploiting the underlying network but without being aware of the low-level interface. Several strategies are studied and preliminary results are given. They show that performance of network transfers can be improved by using carefully designed strategies that take into account NIC activity

Evaluation et amélioration des performances d'une implémentation MPI pour la grille

Les applications parallèles utilisent généralement le standard MPI pour réaliser leurs communications. La plupart des implémentations de MPI sont destinées aux grappes homogènes. Avec l'apparition des grilles de calcul, il est nécessaire de faire évoluer ces implémentations pour les adapter efficacement aux contraintes de ces nouvelles plateformes que sont la gestion de l'hétérogénéité et la prise en compte des liens réseau longue distance permettant l'interconnexion des sites de la grille. Aucune implémentation actuelle ne prend en compte efficacement ces deux paramètres. Après une étude des implémentations existantes, cet article analyse le comportement sur la grille de l'une d'entre elles, MPICH-Madeleine, qui propose une gestion efficace de l'hétérogénéité des réseaux rapides de grappe. A partir de nos premières expérimentations, nous proposons des optimisations permettant d'améliorer les performances d'exécution sur la grille. Elles nous ont permis d'augmenter très sensiblement la bande passante lors de l'exécution d'un ping-pong MPI : en passant de 95Mb/s à 600Mb/s sur la longue distance. Les expérimentations ont été réalisées sur la grille française Grid'5000

High resolution simulations of the long-term evolution of jets from young stellar objects using parallel algorithms

Outflows and jets are an integral part of the formation of young stars and are found to be commonplace in all regions where star formation is known to occur. There has been much work done in the development of computational fluid dynamic methods for the simulation of these outflows in an attempt to gam a greater insight into the processes taking place in their formation. Observational data presents key characteristics of such outflows that can be used to determine the validity of any computational model. Here, we have developed a sophisticated parallehsation method for the splittingup of a jet simulation across a Beowulf type computer cluster using a message-passing method. The parallelised code allows us to run simulations for much longer and on larger domains than was possible with the original serial code. This allows us to investigate the development of some important characteristics of the computational model over large time-scales with a suitably high resolution. In particular we investigate the behaviour of the mass-velocity and mtensity-velocity relationships for molecular outflows driven by a prompt-entramment type jet model. Up to now simulations have indicated good agreement between these characteristics for this model and the observed behaviour of these relationships. However, the short time-scales used did not allow for an evolutionary study of the relationships and as a result long-term simulations are deemed necessary