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Jung-Lok Yu,Hee-Jung Byun,Du-Seok Jin 한국정보통신학회 2015 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE Vol.7 No.1
With the advent of microprocessors and networks, recently, supercomputing system has been increasingly adopted as a general-purpose computing environment for a broad spectrum of applications. However, traditional supercomputing services have only been handled through a simple form of command-line based console, which leads to the critical limit of accessibility and usability of heterogeneous computing assets. To address this problem, this paper describes the design and implementation of heterogeneous computing resources/jobs management framework, named IceBreaker, to enable any web-based supercomputing services. The proposed framework has essential functions including user authentication, data management, physical/virtual computing resource management, job management, etc. to provide efficient supercomputing service environments. We also present the detailed specification of standard web-based RESTful endpoints for 3rd-party developers to configure and build a variety of supercomputing service gateways.
Network-aware Virtual Machines Allocation Technique for High Performance Cloud
Jung-Lok Yu,Chan-Ho Choi,Du-Seok Jin,Jongsuk Ruth Lee,Hee-Jung Byun 한국정보통신학회 2014 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE Vol.6 No.1
Virtualized computing cloud has been considered as a well-known resource provisioning and computing environment due to its advantages like maximized resource utilization, isolated performance, and customizable runtimes, etc. Specifically, however, efficient resource (i.e., virtual machine; VM) allocation techniques are strongly required to deliver higher quality of Internet and/or computing services for a broad spectrum of domains, such as science, education, and business areas, etc. In this paper, we propose a novel dynamic, self-adaptive VM allocation technique considering network resource contention on Xen virtualization environment. Using generic virtual cluster and job management framework, we also practically analyze the impact of various system parameters and job characteristics on the performance of our technique. The results show that our approach outperforms others, reducing average job response (by up to 37%) and execution (by up to 22.3%) times.
IceBreaker : An Efficient Simulation Management Framework for Web-based Supercomputing Services
Jung-Lok Yu,Hee-Jung Byun,Du-Seok Jin 보안공학연구지원센터 2015 International Journal of u- and e- Service, Scienc Vol.8 No.10
With the recent advent of microprocessors and networks, supercomputing system has been increasingly adopted as a general-purpose simulation environment for a broad spectrum of applications. In particular, the simulation environment has allowed theoretical and/or experimental research in various fields of computational science and to be free of time and spatial limits, and maximized the use of cyber-infrastructure for next generation problem solving. However, traditional supercomputing services have only been handled through a simple form of command-line based console, which leads to the critical decrement of accessibility and usability of heterogeneous computing assets. To address this problem, this paper describes the design and implementation of heterogeneous computing resources/jobs management framework, named IceBreaker, to enable any web-based supercomputing services. The proposed framework has essential functions including user authentication, data management, physical/virtual computing resource management, job management, etc. to provide efficient supercomputing service environments. The framework follows highly extensible modula design principle to manage different kinds of simulations efficiently and allow heterogeneous computing resources, for example, computing clusters, clouds, grids, to be easily integrated with our framework. We also present the detailed specification of standard web-based RESTful endpoints for 3rd-party developers to configure and build a variety of supercomputing service gateways. We hope the attempt presented in this paper will encourage more researchers to join us in designing highly efficient and cost-effective supercomputing service platform.
유정록(Jung-Lok Yu),변희정(Hee-Jung Byun),김한기(Han-Gi Kim) 한국정보과학회 2016 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.22 No.12
기존의 슈퍼컴퓨팅 서비스는 사용자(연구자)가 쉘 터미널을 통해 로그인 서버에 접속하여 커맨드 라인에서 계산 작업을 수행하는 단순한 형태를 띠고 있으며, 이는 컴퓨팅 자원에 대한 접근성 및 활용성을 저해하는 주요 요소이다. 이러한 문제점을 해결하고, 슈퍼컴퓨팅 서비스의 다양성을 제공하기 위하여 본 논문에서는 국가 슈퍼컴퓨팅 서비스 프레임워크의 설계 및 구현에 대해 상세히 기술한다. 제안된 프레임워크는 사용자 관리 및 인증, 이기종 컴퓨팅자원 관리, HPC(High Performance Computing) 작업 관리등의 기능에 대해 HTTP 방식의 RESTful OpenAPI들을 제공함으로써, 슈퍼컴퓨터 자원과 연계하여 새로운 서비스를 만들고자 하는 개발자들이 편리하게 원하는 서비스를 만들 수 있는 기능을 제공한다. 또한 다양한 이기종 클러스터 자원을 활용하여 HPC 작업을 수행할 수 있도록 플러그-인 기반 표준 인터페이스 및 확장 플러그-인(LoadLeveler, Open Grid Scheduler(OGS), TORQUE)을 제공한다. 아울러, 본 논문에서는 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하기 위해, 고에너지 물리 분야의 Lattice-QCD 프로그램을 활용한 적용 사례를 기술한다. Traditional supercomputing services suffer from limited accessibility and low utilization in that users(researchers) may perform computational executions only using terminal-based command line interfaces. To address this problem, in this paper, we provide the design and implementation details of National supercomputing service framework. The proposed framework supports all the fundamental primitive functions such as user management/authentication, heterogeneous computing resource management, HPC (High Performance Computing) job management, etc. so that it enables various 3rd-party applications to be newly built on top of the proposed framework. Our framework also provides Web-based RESTful OpenAPIs and the abstraction interfaces of job schedulers (as well as bundle scheduler plug-ins, for example, LoadLeveler, Open Grid Scheduler, TORQUE) in order to easily integrate the broad spectrum of heterogeneous computing clusters. To show and validate the effectiveness of the proposed framework, we describe the best practice scenario of high energy physics Lattice-QCD as an example application.
유정록(Jung-Lok Yu),드리스(Driss Azougagh),김진수(Jin-Soo Kim),맹승렬(Seong-Ryoul Maeng) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅰ
최근의 Network Of Workstations (NOW) 시스템은 범용의 컴퓨팅 플랫폼으로 각광을 받고 있지만, 그 활용률은 여전히 사용자의 기대어 미치지 못하고 있다. 본 논문에서는 NOW 시스템의 활용률을 높이기 위한 방법으로 시스템의 부하 수준을 고려하여 프로세스 재순서(process reordering)를 사용하는 동시 스케쥴링 기법인 PROC (Process ReOrdering-based Coscheduling)을 제안한다. 그리고 자세한 시뮬레이션을 통해 PROC의 우수성을 검증한다.
Virtual Interface Arnhitecture의 구현
유정록(Jung-Lok Yu),이문상(Moon-Sang Lee),맹승렬(Seung-Ryoul Maeng) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅲ
클러스터 컴퓨팅에서 성능 개선의 한계점으로 인식되는 것은 클러스터 내의 통신 서브시스템(communication subsystem)이다. 이러한 한계점을 해결하기 위해서 사용자 수준 통신 프로토콜이 제안되었고, Microsoft, Compaq, Intel 3 사에 의해서 표준화되었다. 본 논문에서는 사용자 수준 통신의 상업계 표준으로 선정된 Virtual Interface Architecture(VIA)[1]의 개요에 대해서 알아보고, VIA를 효과적으로 구현한 KVIA(Kaist-VIA)에 대해 기술한다.
멀티 프로그램화된 컨테이너 기반의 HPC 워크로드 성능에 대한 사전 연구
유정록 ( Jung-lok Yu ),윤희준 ( Hee-jun Yoon ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.2
최근, 응용 프로그램의 이식성, 확장성, 낮은 오버헤드 및 관리의 용이성 등을 제공하는 컨테이너 기술을 고성능 컴퓨팅 (high performance computing, HPC) 환경에 접목하려는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 멀티 프로그램화된 환경, 즉, 컨테이너 기반의 다수개의 HPC 워크로드들이 동시에 실행되는 환경에서 멀티 프로그래밍 수준, 통신 패턴 및 비율에 따른 HPC 워크로드들의 성능 특성을 분석하고, HPC 워크로드가 실행되는 동일한 컨테이너 그룹에 속한 컨테이너들의 스케쥴링 시간 부조화가 데이터 교환 지연 시간을 증가시키고 그 결과 응용 성능을 크게 저하시킬 수 있음을 확인한다. 또한 HPC 워크로드가 수행되는 동일 그룹 컨테이너들의 CPU 점유 가능값(CPU Shares)을 동적으로 조절하는 휴리스틱을 제안, 적용함으로써, HPC 워크로드의 성능(통신소비시간 최대 약 42.5%, 워크로드 실행시간 최대 약 23.6% 감소)을 크게 향상시킬 수 있음을 확인한다.