Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática

En termes de temps d'execució i ús de dades, les aplicacions paral·leles/distribuïdes poden tenir execucions variables, fins i tot quan s'empra el mateix conjunt de dades d'entrada. Existeixen certs aspectes de rendiment relacionats amb l'entorn que poden afectar dinàmicament el...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Rosas Mendoza, Claudia Andreina
Tipo de documento: dissertação
Data de publicação:2009
País:España
Recursos:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositório:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:espanhol
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:50355
Acesso em linha:https://ddd.uab.cat/record/50355
Access Level:Acceso aberto
Palavra-chave:Programes d'ordinador
id ES_73a585f8cc5746ce35cc2aa499b5070e
oai_identifier_str oai:ddd.uab.cat:50355
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
caso de estudio mpiBLAST
title Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
spellingShingle Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
Rosas Mendoza, Claudia Andreina
Programes d'ordinador
title_short Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
title_full Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
title_fullStr Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
title_full_unstemmed Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
title_sort Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformática
dc.creator.none.fl_str_mv Rosas Mendoza, Claudia Andreina
author Rosas Mendoza, Claudia Andreina
author_facet Rosas Mendoza, Claudia Andreina
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Arquitectura de Computadors i Sistemes Operatius
Universitat Autònoma de Barcelona. Escola d'Enginyeria
Morajko, Anna
dc.subject.none.fl_str_mv Programes d'ordinador
topic Programes d'ordinador
description En termes de temps d'execució i ús de dades, les aplicacions paral·leles/distribuïdes poden tenir execucions variables, fins i tot quan s'empra el mateix conjunt de dades d'entrada. Existeixen certs aspectes de rendiment relacionats amb l'entorn que poden afectar dinàmicament el comportament de l'aplicació, tals com: la capacitat de la memòria, latència de la xarxa, el nombre de nodes, l'heterogeneïtat dels nodes, entre d'altres. És important considerar que l'aplicació pot executar-se en diferents configuracions de maquinari i el desenvolupador d'aplicacions no port garantir que els ajustaments de rendiment per a un sistema en particular continuïn essent vàlids per a d'altres configuracions. L'anàlisi dinàmica de les aplicacions ha demostrat ser el millor enfocament per a l'anàlisi del rendiment per dues raons principals. En primer lloc, ofereix una solució molt còmoda des del punt de vista dels desenvolupadors mentre que aquests dissenyen i evaluen les seves aplicacions paral·leles. En segon lloc, perquè s'adapta millor a l'aplicació durant l'execució. Aquest enfocament no requereix la intervenció de desenvolupadors o fins i tot l'accés al codi font de l'aplicació. S'analitza l'aplicació en temps real d'execució i es considra i analitza la recerca dels possibles colls d'ampolla i optimitzacions. Per a optimitzar l'execució de l'aplicació bioinformàtica mpiBLAST, vam analitzar el seu comportament per a identificar els paràmetres que intervenen en el rendiment d'ella, com ara: l'ús de la memòria, l'ús de la xarxa, patrons d'E/S, el sistema de fitxers emprat, l'arquitectura del processador, la grandària de la base de dades biològica, la grandària de la seqüència de consulta, la distribució de les seqüències dintre d'elles, el nombre de fragments de la base de dades i/o la granularitat dels treballs assignats a cada procés. El nostre objectiu és determinar quins d'aquests paràmetres tenen major impacte en el rendiment de les aplicacions i com ajustar-los dinàmicament per a millorar el rendiment de l'aplicació. Analitzant el rendiment de l'aplicació mpiBLAST hem trobat un conjunt de dades que identifiquen cert nivell de serial·lització dintre l'execució. Reconeixent l'impacte de la caracterització de les seqüències dintre de les diferents bases de dades i una relació entre la capacitat dels workers i la granularitat de la càrrega de treball actual, aquestes podrien ser sintonitzades dinàmicament. Altres millores també inclouen optimitzacions relacionades amb el sistema de fitxers paral·lel i la possibilitat d'execució en múltiples multinucli. La grandària de gra de treball està influenciat per factors com el tipus de base de dades, la grandària de la base de dades, i la relació entre grandària de la càrrega de treball i la capacitat dels treballadors.
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2
2009-01-01
2009
2009-01-01
dc.type.none.fl_str_mv Treball de fi de postgrau
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
VoR
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://ddd.uab.cat/record/50355
url https://ddd.uab.cat/record/50355
dc.language.none.fl_str_mv Español
spa
language_invalid_str_mv Español
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
instname:Universitat Autònoma de Barcelona
instname_str Universitat Autònoma de Barcelona
reponame_str Dipòsit Digital de Documents de la UAB
collection Dipòsit Digital de Documents de la UAB
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869410825300606976
spelling Análisis y sintonización de aplicaciones paralelas/distribuidas de bioinformáticacaso de estudio mpiBLASTRosas Mendoza, Claudia AndreinaProgrames d'ordinadorEn termes de temps d'execució i ús de dades, les aplicacions paral·leles/distribuïdes poden tenir execucions variables, fins i tot quan s'empra el mateix conjunt de dades d'entrada. Existeixen certs aspectes de rendiment relacionats amb l'entorn que poden afectar dinàmicament el comportament de l'aplicació, tals com: la capacitat de la memòria, latència de la xarxa, el nombre de nodes, l'heterogeneïtat dels nodes, entre d'altres. És important considerar que l'aplicació pot executar-se en diferents configuracions de maquinari i el desenvolupador d'aplicacions no port garantir que els ajustaments de rendiment per a un sistema en particular continuïn essent vàlids per a d'altres configuracions. L'anàlisi dinàmica de les aplicacions ha demostrat ser el millor enfocament per a l'anàlisi del rendiment per dues raons principals. En primer lloc, ofereix una solució molt còmoda des del punt de vista dels desenvolupadors mentre que aquests dissenyen i evaluen les seves aplicacions paral·leles. En segon lloc, perquè s'adapta millor a l'aplicació durant l'execució. Aquest enfocament no requereix la intervenció de desenvolupadors o fins i tot l'accés al codi font de l'aplicació. S'analitza l'aplicació en temps real d'execució i es considra i analitza la recerca dels possibles colls d'ampolla i optimitzacions. Per a optimitzar l'execució de l'aplicació bioinformàtica mpiBLAST, vam analitzar el seu comportament per a identificar els paràmetres que intervenen en el rendiment d'ella, com ara: l'ús de la memòria, l'ús de la xarxa, patrons d'E/S, el sistema de fitxers emprat, l'arquitectura del processador, la grandària de la base de dades biològica, la grandària de la seqüència de consulta, la distribució de les seqüències dintre d'elles, el nombre de fragments de la base de dades i/o la granularitat dels treballs assignats a cada procés. El nostre objectiu és determinar quins d'aquests paràmetres tenen major impacte en el rendiment de les aplicacions i com ajustar-los dinàmicament per a millorar el rendiment de l'aplicació. Analitzant el rendiment de l'aplicació mpiBLAST hem trobat un conjunt de dades que identifiquen cert nivell de serial·lització dintre l'execució. Reconeixent l'impacte de la caracterització de les seqüències dintre de les diferents bases de dades i una relació entre la capacitat dels workers i la granularitat de la càrrega de treball actual, aquestes podrien ser sintonitzades dinàmicament. Altres millores també inclouen optimitzacions relacionades amb el sistema de fitxers paral·lel i la possibilitat d'execució en múltiples multinucli. La grandària de gra de treball està influenciat per factors com el tipus de base de dades, la grandària de la base de dades, i la relació entre grandària de la càrrega de treball i la capacitat dels treballadors.En términos de tiempo de ejecución y uso de datos, las aplicaciones paralelas/distribuidas pueden tener ejecuciones variables, incluso cuando se emplea el mismo conjunto de datos de entrada. Existen ciertos aspectos de rendimiento relacionados con el entorno que pueden afectar dinámicamente el comportamiento de la aplicación, tales como: la capacidad de la memoria, latencia de la red, el número de nodos, la heterogeneidad de los nodos, entre otros. Es importante considerar que la aplicación puede ejecutarse en diferentes configuraciones de hardware y el desarrollador de aplicaciones no puede garantizar que los ajustes de rendimiento para un sistema en particular continuen siendo válidos para otras configuraciones. El análisis dinámico de las aplicaciones ha demostrado ser el mejor enfoque para el análisis del rendimiento por dos razones principales. En primer lugar, ofrece una solución muy cómoda para el punto de vista de los desarrolladores mientras que él diseña y evalua sus aplicaciones paralelas. En segundo lugar, porque se adapta mejor a la aplicación durante la ejecución. Este enfoque no requiere la intervención de desarrolladores o incluso el acceso al código fuente de la aplicación. Se analiza la aplicación en tiempo real de ejecución y se considera y analiza la búsqueda de los posibles cuellos de botella y optimizaciones. Para optimizar la ejecución de la aplicación bioinformática mpiBLAST, analizamos su comportamiento para identificar los parámetros que intervienen en el rendimiento de ella, tales como: el uso de la memoria, el uso de la red, patrones de E/S, el sistema de ficheros empleado, la arquitectura del procesador, el tamaño de la base de datos biológica, el tamaño de la secuencia de consulta, la distribución de las secuencias dentro de ellas, el número de fragmentos de la base de datos y/o la granularidad de los trabajos asignados a cada proceso. Nuestro objetivo es determinar cuál de estos parámetros tienen mayor impacto en el rendimiento de las aplicaciones y cómo ajustarlos dinámicamente para mejorar el rendimiento de la aplicación. Analizando el rendimiento de la aplicación mpiBLAST hemos encontrado un conjunto de datos que identifican cierto nivel de serialización dentro de la ejecución. Reconociendo el impacto de la caracterización de las secuencias dentro de las diferentes bases de datos y una relación entre la capacidad de los workers y la granularidad de la carga de trabajo actual podrían ser sintonizadas dinámicamente. Otras mejoras también incluyen optimizaciones relacionadas con el sistema de ficheros paralelo y la posibilidad de ejecución en múltiples multinucleo. El tamaño de grano de trabajo está influenciado por factores como el tipo de base de datos, el tamaño de la base de datos, y la relación entre el tamaño de la carga de trabajo y la capacidad de los trabajadores.In terms of execution time and data usage, parallel/distributed applications may have variable runtimes, even when using the same input data. There are certain performance aspects related to environment that may affect the dynamic behavior of the application, such as: memory capacity, network latency, number of nodes, node heterogeneity, among others. It is important to consider that the application can be executed on different hardware configurations. The application developer cannot guarantee that performance tuning for a particular system is still valid for other configurations. Dynamic analysis of applications has shown to be the best approach for performance analysis for two main reasons. First, it offers a very comfortable solution for developers point of view while designing and evaluation its parallel applications. Second, because it adapts better during the application execution. This approach does not require developer intervention or even access to the source code of the application. The current application runtime is considered and analyzed finding relevant bottlenecks and possible optimizations. To optimize the execution of mpiBLAST application, we analyze its behavior to identify the parameters involved in the application performance, such as: memory usage, network usage, I/O patterns, file system employed, processor architecture, biological database size, query sequence size, the sequence distribution inside them, number of database fragments and/or granularity of work assigned to each process. Our goal is to determine which of these parameters have higher impact in the application performance and how to tune them dynamically to improve the performance of the application. Analyzing the performance of mpiBLAST application we have found a data set that identifies certain level of serialization inside the execution. Recognize the impact of the characterization of the sequences inside the different databases and a relationship between the capacity of workers and the granularity of existing work that could be tuned dynamically. Other improvements also include optimizations related with the parallel file systems and the possibility of execution in a multithreaded multicore. The work grain size is in uenced by factors as database type, database size, and the relationship between the size of workload and workers capacity.Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Arquitectura de Computadors i Sistemes OperatiusUniversitat Autònoma de Barcelona. Escola d'EnginyeriaMorajko, Anna 22009-01-0120092009-01-01Treball de fi de postgrauhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccVoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://ddd.uab.cat/record/50355reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UABinstname:Universitat Autònoma de BarcelonaEspañolspaopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ddd.uab.cat:503552026-06-06T12:50:31Z
score 15.198674

Registros relacionados