Departamento de Informática (UM)

Ferramentas de Computação de Elevado Desempenho

16917 [ME97ME9700007445]

Mestrado em Computação Avançada [MCA]

S1

António Luís Pinto Ferreira Sousa

Objetivos

Os conteúdos programáticos da unidade curricular abordam de maneira abrangente os principais desafios e responsabilidades enfrentados por administradores de sistemas em infraestrutures de elevado desempenho. Desde o entendimento das arquiteturas específicas até à gestão avançada de recursos e segurança, cada tópico foi selecionado para direcionar os estudantes na aquisição de habilidades práticas e teóricas necessárias para uma administração eficaz.

Programa

1. Introdução ao LINUX : Básicos de Administração, Sistema de Ficheiros, SSH, Scripts, Variáveis de ambiente
2. Arquiteturas de infraestruturas de elevado desempenho em particular Interconnects e topologias de rede em infraestruturas de elevado desempenho
3. Gestão de tarefas como SLURM
4. Ferramentas de automação de tarefas administrativas como Ansible
5. Containers em infraestruturas de elevado desempenho como Singularity/Apptainer
6. Ferramentas de compilação como Easy Build e Spack
7. Ferramentas de gestão de cluster como Warewulf e IPMI
8. Segurança em infraestruturas de elevado desempenho: firewalls, certificados e PKI, politicas de segurança
9. Ferramentas para monitorização e diagnóstico do sistema como Kibana/InfluxDB, Grafana

Bibliografia

High-Performance Computing: Modern Systems and Practices. Thomas Sterling, Matthew Anderson, Maciej Brodowicz. 2017. Morgan Kaufmann.

Modern System Administration: Managing Reliable and Sustainable Systems. Jennifer Davis. 2022 O’ Reilly Media, Inc.

Ansible: Up and Running. Bas Meijer, Lorin Hochstein, René Moser. 2022. O’ Reilly Media, Inc.

Resultados da aprendizagem

- Integrar hardware de cluster constituído por vários nós de computação e armazenamento num supercomputador
- Configurar os serviços do sistema que permitem a gestão eficiente do hardware e software do cluster
- Instalar software e fornecê-lo a vários utilizadores
- Compilar aplicações de utilizador final e executá-las em vários nós
- Analisar o desempenho do sistema e das aplicações
- Formular políticas de segurança e aplicar ferramentas para reforçar o sistema, como firewalls e deteção de intrusões
- Descrever e documentar a configuração do sistema

Método de avaliação

A metodologia de avaliação da unidade curricular envolve um projeto (40 a 60%) e teste (40 a 60%). O projeto tem como objetivo ajudar os estudantes a compreender e aplicar os princípios da administração de infrasestruturas de elevado desempenho e a resolver desafios de forma inovadora. O teste permite avaliar os conhecimentos teóricos e o espírito crítico. A avaliação contínua, incluindo teste e apresentações de projecto, garante uma avaliação completa e diferenciadora.

Funcionamento

Turno: T 1; Docente: António Luís Pinto Ferreira Sousa; Dep.: DI; Horas: 15.
Turno: PL 1; Docente: António Luís Pinto Ferreira Sousa; Dep.: DI; Horas: 30.