Comparison and tuning of MPI implementations in a grid context

Ludovic Hablot (1) , Olivier Glück (1) , Jean-Christophe Mignot (1) , Stéphane Genaud (1) , Pascale Vicat-Blanc Primet (1)

1 LIP - Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme

Today, clusters are often interconnected by long distance networks within grids to offera huge number of available ressources to a range of users. MPI, the standard communicationlibrary used to write parallel applications, has been implemented for clusters.Two main features of grids: long distance networks and technological heterogeneity,raise the question of MPI efficiency in grids.This report presents an evaluation of four recent MPI implementations (MPICH2,MPICH-Madeleine, OpenMPI and GridMPI) in the french research grid: Grid'5000.The comparison is based on the execution of pingpong, NAS Parallel Benchmarks anda real application in geophysics. We show that this implementations present performancedifferences. Executing MPI applications on the grid can be beneficial if theparameters are well tuned. The paper details the tuning required on each implementationto get the best performances.

Aujourd'hui les clusters sont souvent interconnectés par des réseaux longues distance à l'intérieur des grilles, dans le but d'offrir une plus grande capacité de calcul. MPI,la bibliothèque standard utilisée pour écrire des applications parallèles, a été conçue pour les clusters. Cependant la grille apporte deux nouvelles contraintes : les réseaux longue distance et l'hétérogénéité. Celles-ci posent la question de l'efficacité de MPI dans ce contexte.Ce rapport présente une évaluation de quatre implémentations MPI récentes(MPICH2, MPICH-Madeleine, OpenMPI and GridMPI) dans la grille de recherche française Grid'5000. La comparaison est basée sur l’exécution d'un pingpong, des NAS Parallel Benchmarks et d'une application réelle de géophysique. Nous montrons que les implémentations présentent des différences de performance. L'exécution d'applications MPI sur la grille peut être bénéfique si l'on effectue un paramétrage correct.Ce rapport présente également les optimisations nécessaires sur chaque implémentation MPI pour obtenir de meilleures performances.

Mots clés: Grid'5000; Implementations MPI; MPI

Mots clés: Optimisations de MPI; Paramétrage de TCP

Domaines: Informatique [cs]

Ludovic Hablot, Olivier Glück, Jean-Christophe Mignot, Stéphane Genaud, Pascale Vicat-Blanc Primet. Comparison and tuning of MPI implementations in a grid context. [Research Report] LIP RR-2007-21, Laboratoire de l'informatique du parallélisme. 2007, 2+19p. ⟨hal-02102602⟩