New routing algorithms for heterogeneous exaflopic supercomputers
Nouveaux algorithmes de routage pour supercalculateurs exaflopiques hétérogènes
Résumé
Building efficient supercomputers requires optimising communications, and their exaflopic scale causes an unavoidable risk of relatively frequent failures.For a cluster with given networking capabilities and applications, performance is achieved by providing a good route for every message while minimising resource access conflicts between messages.This thesis focuses on the fat-tree family of networks, for which we define several overarching properties so as to efficiently take into account a realistic superset of this topology, while keeping a significant edge over agnostic methods.Additionally, a partially novel static congestion risk evaluation method is used to compare algorithms.A generic optimisation is presented for some applications on clusters with heterogeneous equipment.The proposed algorithms use distinct approaches to improve centralised static routing by combining computation speed, fault-resilience, and minimal congestion risk.
La construction de supercalculateurs performants nécessite d'optimiser les communications, et leur échelle exaflopique amène un risque inévitable de pannes relativement fréquentes.Pour un cluster avec un réseau et des équipements donnés, on améliore les performances en s'assurant que l'on sélectionne une bonne route pour chaque message tout en minimisant les conflits d'accès aux resources entre messages.Cette thèse se concentre sur la famille des réseaux fat-trees, pour laquelle nous donnons quelques grandes caractéristiques afin de mieux prendre en compte une classe réaliste de cette topologie, tout en conservant un avantage par rapport aux méthodes agnostiques.De plus, une approche d'évaluation statique partiellement nouvelle du risque de congestion est utilisée pour comparer les algorithmes.Une optimisation générique est présentée pour certaines applications sur des clusters avec des équipements hétérogènes.Les algorithmes proposés forment le résultat de plusieurs approches distinctes pour apporter des contributions dans le domaine du routage statique centralisé, en combinant rapidité de calcul, résilience aux pannes, et minimisation du risque de congestion.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
|---|