Uma Arquitetura para Submissão e Gerenciamento de jobs em

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XI Workshop de Computação em Clouds e Aplicações
Uma Arquitetura para Submissão e Gerenciamento de jobs em
Infraestruturas Computacionais de Alto Desempenho
Felipe Anderson O. Maciel1 , Tiago M. Cavalcante1 , Jefferson Quesado Neto1 ,
João Marcelo U. de Alencar1 , Carina T. de Oliveira1,2 , Rossana M. C. Andrade1,2∗
1
2
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho - CENAPAD
Grupo de Redes de Computadores Engenharia de Software e Sistemas - GREat
Universidade Federal do Ceará - UFC
{felipemaciel,tiago,jefferson,jmarcelo}@cenapad.ufc.br
{carina,rossana}@great.ufc.br
Abstract. In this paper, we propose an architecture that provides new features and a web interface to facilitate the access to high performance computing
infrastructures.This architecture proposes a trade-off between the flexibility typical of Command-Line Interfaces (CLI) and the ease of use offered by scientific
portals with friendly graphical user interfaces. Moreover, the proposed architecture is also designed with the objective of achieving security requirements
that guarantee a secure connection for users of high performance computing
infrastructures.
1. Introdução
Atualmente, existem diferentes soluções capazes de fornecer aos usuários o acesso à infraestrutura computacional para execução de aplicações científicas. Essas soluções vão
desde a forma mais básica e flexível da interface de linha de comandos (Command-Line
Interface - CLI) até soluções de alto nível baseadas em portais científicos que utilizam interfaces web. Por um lado, o acesso pela linha de comandos oferece grande flexibilidade
ao usuário da plataforma de execução de aplicações, pois praticamente qualquer aplicação
pode ser executada através do prompt. No entanto, a facilidade de uso é prejudicada, pois
em alguns casos o usuário não tem o conhecimento dos comandos necessários. Por outro
lado, os portais científicos simplificam a operação do usuário pela abstração da interface
com a infraestrutura computacional. Assim, é possível diminuir o esforço do trabalho
dos usuários em detalhes do ferramental tecnológico e aumentar a concentração no objeto
de pesquisa [Bastos and Gomes 2012]. Entretanto, o uso dos portais científicos apresenta
uma redução em termos de flexibilidade por serem, geralmente, particularizados por tipo
de aplicação/software.
Diante desse contexto, este trabalho propõe uma arquitetura que provê novas funcionalidades e uma interface web para acesso à infraestruturas computacionais de alto desempenho. A arquitetura proposta é aplicada ao CENAPAD-UFC através do sistema web
a2 c: um Ambiente de Acesso ao CENAPAD. Destaca-se que solução aqui apresentada se
caracteriza, em certa medida, como um Software-as-a-Service (SaaS) [Verdi et al. 2010],
já que ela pode ser vista como uma aplicação científica sob a forma de serviço na Web.
∗
Bolsista de Produtividade Desen. Tec. e Extensão Inovadora do CNPq - Nível 2
Anais
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2. Arquitetura Proposta
Os usuários do CENAPAD-UFC têm contato com o sistema web através do protocolo
de comunicação HTTPS, conforme ilustra a Figura 1. Esse protocolo torna a conexão
criptografada.
No servidor que hospeda o sistema web são implementadas as funcionalidades
que eliminam a necessidade da utilização da linha de comandos para a execução das instruções Linux/SLURM no cluster. O servidor web, por sua vez, interage com o cluster
do CENAPAD-UFC através do protocolo de rede SSH. Ao se realizar o login no sistema
web (no caso do CENAPAD-UFC, o a2 c), as informações de usuário e senha são encaminhadas (criptografadas pelo SSH) para o cluster. Nele, a autenticação é realizada e o
usuário pode acessar os recursos do CENAPAD-UFC.
As instruções referentes aos comandos Unix são executadas pelo nó de gerência
do cluster. Já as instruções referentes aos comandos do gerenciador de filas SLURM (e.g.,
submissão e/ou cancelamento de um job) agem nos nós de processamento do cluster, os
quais processam os jobs.
USUÁRIOS
AMBIENTE
CONFIÁVEL
OUTROS AMBIENTES
HPC
ESTRUTURA DO CENAPAD-UFC
Cloud
Servidor Web
que hospeda
o sistema
Grid
HTTPS
SSH
Controle de
Jobs
Login
Submissão
de Jobs/
”srm”
Gerenciador
de Arquivos
Nó de
Gerência
Outros CENAPAD’s
(outros gerenciadores de filas)
Comandos SLURM
...
MPI
Nós de
Processamento
Cluster CENAPAD-UFC
Figura 1. Arquitetura proposta.
3. Considerações Finais
A principal motivação do trabalho apresentado é facilitar o uso dos recursos do
CENAPAD-UFC por parte da comunidade científica que não possui o conhecimento técnico específico e necessário para a interação via interface de linha de comandos com
infraestruturas HPC. Assim, foi proposta uma arquitetura capaz de abstrair a necessidade
de execução através do prompt com um nível de segurança equivalente ao acesso direto
via SSH.
Referências
Bastos, B. F. and Gomes, A. T. A. (2012). Uma ferramenta para prototipagem rápida de portais
científicos em grades computacionais. Salão de Ferramentas do SBRC, pages 896–903.
Verdi, F. L., Rothenber, C. E., Pasquini, R., and Magalhães, M. F. (2010). Novas Arquiteturas de
Data Center para Cloud Computing. Mini-cursos do 28o SBRC. SBC.