Modelo unificado de padrões paralelos elásticos para implementação de aplicações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Cristiane de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Texto Completo: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7089
Resumo: Currently, all computers feature some level of usable parallelism. Modern systems are explicitly equipped with hardware support for this functionality, including multiple nodes, cores, CPUs, and accelerators. However, software development for parallel computers is challenging due to the variety of considerations programmers must address during the creation process. In addition to hardware-related challenges, the dynamic nature of applications, subject to unexpected load variations, is common in the context of High Performance Computing (HPC). In this regard, parallel patterns have been proposed to mitigate some complexities. Nevertheless, there is a notable absence of standards addressing the design and construction of elastic applications. Thus, this work aims to expand upon existing standards in the literature by proposing a model for application development and patterns that incorporate support for elasticity. The objective is to assist the developer in all phases of designing and implementing parallel applications. Additionally, the work encompasses a review of some frameworks that can be employed to implement elastic applications. Finally, this work demonstrates the application of this model and the proposed elastic patterns in defining the architecture of applications used in HPC. This study advances towards a programming mindset that recognizes the importance of dealing with different offerings and variations of hardware and software, a crucial aspect for the next generation of HPC applications.
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spelling Galante, GuilhermeGuilherme GalanteRodrigues, Luiz AntonioOyamada, Marcio SeijiRighi, Rodrigo da Rosahttp://lattes.cnpq.br/1253834807187438Andrade, Cristiane de2024-03-19T18:14:02Z2023-12-08Andrade, Cristiane de. Modelo unificado de padrões paralelos elásticos para implementação de aplicações. 2023. 88 f. Dissertação( Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.https://tede.unioeste.br/handle/tede/7089Currently, all computers feature some level of usable parallelism. Modern systems are explicitly equipped with hardware support for this functionality, including multiple nodes, cores, CPUs, and accelerators. However, software development for parallel computers is challenging due to the variety of considerations programmers must address during the creation process. In addition to hardware-related challenges, the dynamic nature of applications, subject to unexpected load variations, is common in the context of High Performance Computing (HPC). In this regard, parallel patterns have been proposed to mitigate some complexities. Nevertheless, there is a notable absence of standards addressing the design and construction of elastic applications. Thus, this work aims to expand upon existing standards in the literature by proposing a model for application development and patterns that incorporate support for elasticity. The objective is to assist the developer in all phases of designing and implementing parallel applications. Additionally, the work encompasses a review of some frameworks that can be employed to implement elastic applications. Finally, this work demonstrates the application of this model and the proposed elastic patterns in defining the architecture of applications used in HPC. This study advances towards a programming mindset that recognizes the importance of dealing with different offerings and variations of hardware and software, a crucial aspect for the next generation of HPC applications.Atualmente, todos os computadores possuem algum nível de paralelismo utilizável. Os sistemas modernos são explicitamente equipados com suporte de hardware para essa funcionalidade, incluindo vários nós, núcleos, CPUs e aceleradores. No entanto, o desen volvimento de software para computadores paralelos é um desafio, devido à variedade de considerações que os programadores devem ter em conta durante o processo de criação. Além dos desafios relacionados ao hardware, a dinâmica das aplicações, sujeitas a variações inesperadas de carga, é comum no contexto da Computação de Alto Desempenho (HPC). Neste sentido, padrões paralelos foram propostos para mitigar algumas complexidades. No entanto, há uma notável ausência de padrões que abordem o projeto e a construção de aplicações elásticas. Assim, este trabalho busca expandir os padrões existentes na litera tura, propondo um modelo de desenvolvimento de aplicações e de padrões que incorpore suporte à elasticidade. O objetivo é auxiliar o desenvolvedor em todas as fases de projeto e implementação de aplicações paralelas. Adicionalmente, o trabalho abrange uma revisão de alguns frameworks que podem ser empregados para implementar aplicações elásticas. Por fim, este trabalho demonstra a aplicação deste modelo e os padrões elásticos propostos na definição da arquitetura de aplicações utilizadas em HPC. Este estudo avança em direção a uma mentalidade de programação que reconhece a importância de lidar com diferentes ofertas e variações de hardware e software, um aspecto crucial para a próxima geração de aplicações HPC.Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2024-03-19T18:14:02Z No. of bitstreams: 1 Cristiane de Andrade.pdf: 2388160 bytes, checksum: a268374499ac5ff3f098b913d2eae685 (MD5)Made available in DSpace on 2024-03-19T18:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane de Andrade.pdf: 2388160 bytes, checksum: a268374499ac5ff3f098b913d2eae685 (MD5) Previous issue date: 2023-12-08application/pdfpor6588633818200016417500Universidade Estadual do Oeste do ParanáCascavelPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUNIOESTEBrasilCentro de Ciências Exatas e Tecnológicashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessProgramação paralelaPadrões de programação paralelaElasticidadeParallel computingPatterns of papallel programmingElasticityCIENCIA DA COMPUTAÇÃOModelo unificado de padrões paralelos elásticos para implementação de aplicaçõesUnified patterns model for parallel programming and elasticityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis19749965330812744706006002214374442868382015reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTEinstname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)instacron:UNIOESTEORIGINALCristiane de Andrade.pdfCristiane de Andrade.pdfapplication/pdf2388160http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/7089/2/Cristiane+de+Andrade.pdfa268374499ac5ff3f098b913d2eae685MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/7089/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede/70892024-03-19 15:14:02.079oai:tede.unioeste.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unioeste.br/PUBhttp://tede.unioeste.br/oai/requestbiblioteca.repositorio@unioeste.bropendoar:2024-03-19T18:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)false
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