CORBA et réseaux haute performance

Les codes de calcul devenant de plus en plus complexes, la modularisation est une pratique de plus en plus répandue. Les modules sont couplées à l'aide d'un "middleware", par exemple Corba. Les implémentations existantes de Corba exploitent efficacement les technologies de réseau local classiques telles que TCP/IP sur Ethernet. Les performances sont également conformes aux attentes sur des réseaux longue distance. Cependant, quand il s'agit d'exécuter différents codes couplés sur une grappe de PC, il serait intéressant que l'ORB puisse exploiter directement les réseaux haut débit tels que SCI ou Myrinet. Quelques tentatives ont été faites par le passé, mais les résultats n'étaient pas à la hauteur des espérances (par exemple, seulement 10Mb/s sur ATM). Nous avons avons réalisé un prototype reposant sur omniORB3 utilisant la bibliothèque de communications Madeleine. Les performances sont au rendez-vous. Sur IIOP/Ethernet-100, le débit plafonnait à 92Mb/s pour une latence à 150us ; quand un réseau rapide est disponible, notre implémentation réalise des transferts à 560Mb/s et 640Mb/s respectivement sur SCI et Myrinet, avec une latence abaissée à 50us

CORBA et réseaux haute performance

Les codes de calcul devenant de plus en plus complexes, la modularisation est une pratique de plus en plus répandue. Les modules sont couplées à l'aide d'un "middleware", par exemple Corba. Les implémentations existantes de Corba exploitent efficacement les technologies de réseau local classiques telles que TCP/IP sur Ethernet. Les performances sont également conformes aux attentes sur des réseaux longue distance. Cependant, quand il s'agit d'exécuter différents codes couplés sur une grappe de PC, il serait intéressant que l'ORB puisse exploiter directement les réseaux haut débit tels que SCI ou Myrinet. Quelques tentatives ont été faites par le passé, mais les résultats n'étaient pas à la hauteur des espérances (par exemple, seulement 10Mb/s sur ATM). Nous avons avons réalisé un prototype reposant sur omniORB3 utilisant la bibliothèque de communications Madeleine. Les performances sont au rendez-vous. Sur IIOP/Ethernet-100, le débit plafonnait à 92Mb/s pour une latence à 150us ; quand un réseau rapide est disponible, notre implémentation réalise des transferts à 560Mb/s et 640Mb/s respectivement sur SCI et Myrinet, avec une latence abaissée à 50us

Analyse, conception et réalisation d'un environnement pour le pilotage et la visualisation en ligne de simulations numériques parallèles

Le domaine de la simulation interactive ou computational steering a pour but d'améliorer le processus de simulation numérique (modélisation, calcul, analyse) en le rendant plus interactif. Dans cette approche, le scientifque n'attend plus passivement les résultats de la simulation ; il peut visualiser « en ligne » l'évolution des données calculées et peut interagir à tout moment en modifiant certains paramètres à la volée ou plus généralement en pilotant le déroulement des calculs. Un tel outil peut s'avérer très utile pour la compréhension des phénomènes physiques modélisés et la détection d'erreurs dans le cas de simulations longues. L'objectif de cette thèse est de concevoir et de développer une plate-forme logicielle, appelée EPSN (Environnement pour le Pilotage des Simulations Numériques), permettant de piloter une application numérique parallèle en s'appuyant sur des outils de visualisation eux-mêmes parallèles. En d'autres termes, il s'agit de mettre au service des scientifiques les capacités de la visualisation parallèle et plus largement de la réalité virtuelle (environnement immersif, murs d'images), une étape aujourd'hui cruciale pour la conception et l'exploitation de simulations numériques complexes en vraie grandeur. La mise en œuvre d'un couplage efficace entre simulation et visualisation soulève deux problèmes majeurs, que nous étudions dans cette thèse et pour lesquels nous souhaitons apporter une contribution : le problème de la coordination efficace des opérations de pilotages en parallèle et le problème de la redistribution pour des données complexes (grilles structurées, ensembles de particules, maillages non structurés).The computational steering is an effort to make the typical simulation work-flow (modeling, computing, analyzing) more efficient, by providing online visualization and interactive steering over the on-going computational processes. The online visualization appears very useful to monitor and to detect possible errors in long-running applications, and the interactive steering allows the researcher to alter simulation parameters on-the-fly and to immediately receive feedback on their effects. Thus, the scientist gains an additional insight in the simulation regarding to the cause-and-effect relationship. The purpose of this thesis is to design and to develop a software environment, called EPSN (Environment for the Steering of Parallel Numerical Simulations) that enables to steer parallel simulations with visualization systems that can be parallel as well. In other words, we want to provide an environment that can bene_t from immersive virtual reality technology (e.g. tiled display wall) and that might help scientists to better grasp the complexity of real-life simulations. Such a coupling between parallel numerical simulations and parallel visualization systems raises two crucial issues we investigate in this thesis: the problem of parallel coordination of steering operations and the problem of data redistribution of complex objects such as structured grids, particle set and unstructured meshes