LabLAD

O IDEIA disponibiliza o Laboratório de Alto Desempenho (LAD) com equipamentos e profissionais capacitados em atender empresas e pesquisadores no que compete à poder computacional, podendo dar consultorias e desenvolver projetos que demandam alto desempenho computacional.

Acesso ao LAD

O LAD pode ser acessado por pesquisadores, professores, alunos de graduação e pós-graduação vinculados à PUCRS. Pesquisadores de outras instituições, desde que estejam desenvolvendo projetos de pesquisa em parceria com a PUCRS, também podem ter acesso aos recursos do LAD. Além do uso para pesquisa, os recursos do laboratório também podem ser utilizados em disciplinas que tenham como parte da ementa curricular a utilização do laboratório. (Serviços para a PUCRS)

Solicitação de Acesso por Instituições Terceiras

Pesquisadores de outras instituições (quando desenvolvendo pesquisa sem vínculo com a PUCRS), empresas estatais ou privadas terão acesso ao LAD mediante pagamento das taxas operacionais (Serviços externos). A partir do contato por e-mail, inicia-se uma conversa com a equipe do LAD para entendimento das necessidades do demandante, análise da viabilidade de atendimento, orçamento e encaminhamento das ações necessárias para a execução da demanda.

Solicitação de Acesso por Grupos de Pesquisa e/ou Professores da PUCRS

Professores e pesquisadores da PUCRS podem fazer demandas do LAD para seus grupos de pesquisa e/ou disciplinas. A solicitação é feita através do acesso ao sistema de demandas do IDEIA, ​neste link do sistema de segurança da PUCRS​. Caso o professor/pesquisador não tenha um credenciamento para o acesso, o mesmo pode obter informações sobre o procedimento neste link.

Uma vez dentro do sistema, deve-se selecionar ,na barra de menu à esquerda, em “solicitações>L.A.D.” e preencher o formulário de solicitação descrevendo o grupo/projeto (campo “Descrição da Demanda”) e suas necessidades (campo “Demandas adicionais”). Alguns exemplos são:

● “Grupo de pesquisa que trabalha pesquisando X através do processamento paralelo de dados com a aplicação Y (que utiliza GPUs para processamento). Assim, necessitamos de acesso ao ambiente de cluster do LAD onde cada usuário deverá manter uma quantidade de Z GB de dados (ou uma área única com tamanho A GB para acesso compartilhado pelos integrantes)” e “Fazem parte do grupo (devendo ter acesso ao LAD) o doutorando Fulano ([email protected]), mestrando Beltrano ([email protected]) e pesquisadora colaboradora da instituição ABC Ciclana ([email protected])”;

● “Criação de contas para disciplina X, turma Y – Curso Z onde os alunos utilizarão o ambiente de processamento paralelo para execução de testes de aplicações desenvolvidas por eles”. Também marcar a opção “para uso em aula” e descrever o “número de alunos” (número de contas criadas);

● “Projeto X, tem objetivo de disponibilizar um serviço para armazenamento e processamento de dados gerados a partir do uso de um aplicativo (em desenvolvimento pelo grupo). Para isso precisamos da hospedagem de um servidor 24×7 (físico ou virtual) com A processadores, B de memória RAM, C de armazenamento e sistema operacional D para instalação de um WEB Server e um Banco de Bados. Desta forma, o servidor necessita estar acessível da internet através da porta 80 (http) e, de dentro da PUCRS, através da porta 22 (ssh) para administração do mesmo.”;

● “Projeto X, tem objetivo de otimizar a eficiência da infraestrutura computacional Y. Para isso precisamos da hospedagem de um ambiente 24×7 (físico ou virtual) com A máquinas com B processadores, C de memória RAM, D de armazenamento e sistema operacional E para montagem/manutenção de um ambiente simulado e execução de benchmarks para avaliação de desempenho”.

Após a geração da demanda, o diretor da unidade do demandante deve aprovar a mesma.Após aprovação, a equipe do LAD analisa a demanda (podendo fazer novos contatos com o demandante para melhor entendimento das necessidades) e inicia os processos de cadastramento/instalações. Por fim, as instruções iniciais de utilização e acesso são repassadas ao demandante.

Hardware

Atualmente os servidores do laboratório estão subdivididos em 5 conjuntos de máquinas, sendo eles denominados Amazônia, Atlântica, Cerrado, Pantanal e Nimbus. Parte dos equipamentos do LAD são reservados para alocação 24×7, onde os usuários têm acesso administrativo a uma máquina física ou virtual para hospedagem de serviços que devem ficar disponíveis 24 horas por dia ou que dependam de recorrentes modificações para otimizações. Outra parte é utilizada para processamento em cluster, onde os usuários fazem alocações momentâneas de máquinas com maior capacidade computacional para a execução de aplicações paralelas.
Apesar da maioria dos conjuntos serem estáticos, a separação/distribuição dos equipamentos do LAD nos diferentes conjuntos pode variar, ou seja, dependendo da demanda, alguns equipamentos podem migrar de um conjunto para outro. Por padrão, os servidores são distribuídos da seguinte forma:

Software

O LAD disponibiliza aos pesquisadores um conjunto de softwares, composto por ferramentas e bibliotecas para implementação, otimização e execução de suas aplicações paralelas. Os principais softwares disponibilizados pelo LAD são:

• biblioteca MPI (Message Passing Interface)
• compiladores GNU e Intel para as linguagens C, C++ e Fortran

A instalação de outras ferramentas que se façam necessárias em projetos específicos podem ser requisitadas pelos pesquisadores.

Suporte à Comunidade Acadêmica

Como suporte, o LAD pretende atender os pesquisadores nas questões referentes às máquinas paralelas disponíveis no laboratório provendo os seguintes serviços:

• Prover poder computacional na forma de horas-máquina para a execução de aplicações de alto desempenho (24×7);
• Auxiliar para um melhor direcionamento dos investimentos financeiros;
• Instalar, configurar, otimizar e gerenciar versões das aplicações paralelas dos pesquisadores;
• Prover área de armazenamento para hospedar os dados dos pesquisadores;
• Realizar cursos de capacitação na área de Processamento de Alto Desempenho para pesquisadores, técnicos e alunos;
• Instalar e, caso necessário, desenvolver ferramentas para melhorar o acesso e a utilização destes recursos por parte dos pesquisadores.

Como parceiro em projetos, o LAD pretende atuar em projetos onde a capacidade de processamento é um fator crítico para a realização das pesquisas, realizando as seguintes atividades:

• Investigar estratégias e algoritmos distribuídos para o problema em questão;
• Otimizar algoritmos distribuídos já existentes para a execução nas máquinas do laboratório;
• Investigar formas de automatizar o pré e o pós-processamento dos dados;
• Investigar formas para facilitar o acesso e a utilização dos recursos disponíveis (como portais de acesso customizados para o problema em questão e políticas de gerência de recursos).

Serviços para Empresas

A mesma infraestrutura disponibilizada aos pesquisadores pode ser utilizada por empresas para execução de testes de estresse e benchmarking diversos. A utilização acontece através da realização de uma reserva antecipada, onde a empresa indica os recursos e tempo que deseja utilizá-los. Durante a realização dos testes, a infraestrutura é isolada para garantir o sigilo dos testes executados pela empresa, assim como, evitar que o teste gere algum impacto nas máquinas do laboratório que estão sendo utilizadas pelos pesquisadores. Os serviço oferecidos são:

• Benchmarking de aplicações e sistemas utilizando máquinas com diferentes arquiteturas, configurações e de fabricantes diversos;
• Avaliação de aplicações distribuídas usando uma grande quantidade de recursos (por exemplo, centenas de núcleos de processamento) para testar situações estresse, escalabilidade, e tolerância a falhas;
• Execução de aplicações com alta demanda computacional (por exemplo: simulações, aprendizado de máquina, big data);
• Avaliação de estratégias para atualização de infraestrutura (por exemplo, teste de uma nova versão de um sistema de gerenciamento de banco de dados ou sistema operacional)

Como Acessar

Para utilizar os serviços faça a solicitação pelo Sistema IDEIA, preenchendo os campos de login no canto superior direito desta página ou na intranet.