Casos de Uso

CLUES esta siendo utilizado en la actualidad en diferentes equipos. A continuación se muestran algunos de los casos singulares, detallando las mejoras que ha aportado el uso de esta herramienta.

ODIN (cluster paralelo)

Odin es un cluster HPC utilizado como recurso de cálculo paralelo dentro del grupo de investigación GRyCAP. Como suele ocurrir en muchos casos con clusters de este tipo, sufre picos de uso (realizacion de pruebas para la publicación de algún artículo) o de infrautilizacion (periodos vacacionales).

Caracteristicas singulares:

• Red SCI con una topología de Toro 2D 10x5
• Sistema de colas: Torque/PBS

Una de las peculiaridades de este equipo es el uso de la red SCI que hace que todos los nodos deban estar encendidos para obtener las máximas prestaciones de la red en el caso de lanzar trabajos paralelos. CLUES es configurable y permite gestionar este tipo de peculiaridades de forma sencilla simplemente ajustando los parametros de la configuración.

Tras un analisis del uso del cluster durante 6 meses se comprobó que el cluster estaba inactivo durante mas del 80% del tiempo. Los datos completos de evaluación del impacto del uso de CLUES en el consumo energético con los resultados que se muestran a continuación:

* Coste: 0,091 €/kw. Dato obtenido del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España

Con estos resultados el ahorro acumulado durante los 6 meses seria de 1.629,82 €, lo que supone una reduccion de casi el 50% de los gastos energéticos totales del consumo del cluster.

El Superordenador Caléndula

Caléndula es el superordenador del Centro de Supercomputación de Castilla y León instalado en León. y tiene las siguientes características:

• 304 servidores en formato blade.
• Un total de 2432 cores de cálculo.
• Utiliza Infiniband como red de conexión
• La gestión de tareas mediante Open Grid Scheduler/Grid Engine.

Como en muchos superordenadores, los periodos de uso completo de la potencia total del sistema son bastante reducidos. Se combinan breves periodos de uso intensivo con muchos cores usados, con largos periodos de ejecución de procesos que solo usan una parte de la potencia total. CLUES aporta la flexibilidad de disponer de los nodos únicamente cuando son demandados por los trabajos, manteniéndose apagados el resto del tiempo. Dado el número de servidores disponibles en Caléndula, esto disminuye en gran medida el consumo energético.

Los nodos se encienden mediante WoL cuando los trabajos de los usuarios llegan al gestor de tareas y se apagan 10 minutos más tarde de haber acabado la tarea.

Actualmente una de las principales áreas de cálculo que se realizan en Caléndula son las predicciones meteorológicas, teniendo asignado en exclusiva una parte de los recursos. Dado que se realizan cuatro ejecuciones diarias, CLUES permite usar esos servidores únicamente en las horas a las que se ejecutan las simulaciones.

Nodo NGI UPV-GRyCAP

El nodo UPV-GRyCAP de la Iniciativa de Grid Nacional Española (NGI-ES) tiene incorporado el gestor CLUES para su funcionamiento habitual. Dados los diversos recursos que existen en la NGI-ES, durante periodos de tiempo este nodo no recibe solicitudes de trabajo que necesiten que esté completamente encendido y por tanto pueda estar parcialmente apagado.

Caracteristicas singulares:

• Nodos tipo blade con 16 cores por máquina
• Sistema utilizado: gLite 3.2 y Torque/PBS

Este nodo tiene dos aspectos interesantes, como son los múltiples cores por máquina y la necesidad de mantener varios nodos encendidos para mejorar la integración con gLite

Este es un Computing Element de gLite y está monitorizado por los sistemas de la NGI-ES. Los sistemas de monitorización lanzan pruebas de ejecución en el nodo y, dada la frecuencia (alrededor de 1 prueba cada 10 minutos, debido a que pertenece a distintas Organizaciones Virtuales) y para evitar que alguna de estas pruebas eventualmente tuviera que esperar, se ha decidido mantener encendidas dos de las máquinas que forman el equipo.

Por otro lado, desde CLUES también se puede tener en cuenta la disponibilidad de varios cores por nodo con el fin de reducir el número de máquinas reales a encender

Los datos completos de evaluación del impacto del uso de CLUES en el consumo energético con los resultados que se muestran a continuación:

* Coste: 0,091 €/kw. Dato obtenido del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España

Con estos resultados el ahorro acumulado durante los 5 meses analizados seria de 62,77 €, lo que supone una reduccion de casi el 20% de los gastos energéticos totales del consumo del cluster.

En este caso el ahorro producido es menor dado que solo se dispone de 7 nodos y dos de ellos siempre han de permanecer encendidos. Además al ser de formato blade tiene una serie de consumos generales, independientemente de si se apagan los nodos, relativamente grandes.

Kefren (plataforma de Virtualización)

El nodo Kefren está siendo utilizado como plataforma de virtualización, basado en OpenNebula 2.2 y VMWare Server 2.0. Este sistema también está integrado completamente con CLUES, de forma que aquellos nodos que no están ejecutando ninguna máquina virtual están apagados.

Caracteristicas singulares:

• Nodos tipo cluster con 2 procesadores por máquina
• Sistema utilizado: OpenNebula 2.2 y VMWare Server 2.0

En este caso se ha definido una política de utilización de las máquinas que hace que haya un procesador virtual por core real y que la suma de la memoria de las máquinas virtuales ejecutadas en un nodo no supere la real. En el momento en que CLUES detecta el lanzamiento de una máquina virtual, verifica los requisitos y enciende las máquinas reales en caso necesario.

Las características de OpenNebula hacen que en la actualidad estemos considerando políticas de planificación green-aware. Al disponer de un API sencillo y versátil para acceder al sistema de control de la infraestructura cloud, se ha iniciado el desarrollo de un planificador que tiene en cuenta el subsistema CLUES durante la asignación de máquinas virtuales a las máquinas reales.

Los datos completos de evaluación del impacto del uso de CLUES en el consumo energético con los resultados que se muestran a continuación:

* Coste: 0,091 €/kw. Dato obtenido del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España

Con estos resultados el ahorro acumulado durante los 5 meses analizados seria de 527,51 €, lo que supone una reduccion de mas del 40% de los gastos energéticos totales del consumo del cluster.

Hyades (cluster de investigación)

El equipo Hyades es un equipo compartido por distintos grupos de investigación, pero en la actualidad es un equipo relativamente antiguo. Por este motivo, cada vez está siendo menos utilizado, pero aún hay investigadores que lo utilizan a en periodos determinados (prueba de algoritmos, toma de datos, etc.).

Caracteristicas singulares:

• Cluster antiguo con 60 nodos
• Gestión de corriente: sistema propietario

La falta de utilidad continuada había hecho que los administradores se planteasen apagar definitivamente el cluster para evitar el consumo de un equipo de esas características. Sin embargo, la integración del sistema con CLUES ha permitido que el equipo esté siendo utilizado habitualmente, reduciendo el consumo residual de los 60 nodos de que consta el equipo a solo mantener encendido el front-end y de este modo continuar dando servicio a la comunidad de usuarios.

La antigüedad del equipo hace que no soporte características como Wake-on-Lan, ni el apagado definitivo mediante ACPI. Por este motivo, ha sido necesario integrar el encendido y apagado de nodos con el subsistema de gestión de corriente propietario, que tiene instalado el equipo.