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Private GIT Repository
ajout de AIAC.pdf
[hpcc2014.git] / hpcc.tex
1 \documentclass[conference]{IEEEtran}
2
3 \usepackage[T1]{fontenc}
4 \usepackage[utf8]{inputenc}
5 \usepackage{amsfonts,amssymb}
6 \usepackage{amsmath}
7 %\usepackage{algorithm}
8 \usepackage{algpseudocode}
9 %\usepackage{amsthm}
10 \usepackage{graphicx}
11 \usepackage[american]{babel}
12 % Extension pour les liens intra-documents (tagged PDF)
13 % et l'affichage correct des URL (commande \url{http://example.com})
14 %\usepackage{hyperref}
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16 \usepackage{url}
17 \DeclareUrlCommand\email{\urlstyle{same}}
18
19 \usepackage[autolanguage,np]{numprint}
20 \AtBeginDocument{%
21   \renewcommand*\npunitcommand[1]{\text{#1}}
22   \npthousandthpartsep{}}
23
24 \usepackage{xspace}
25 \usepackage[textsize=footnotesize]{todonotes}
26 \newcommand{\AG}[2][inline]{%
27   \todo[color=green!50,#1]{\sffamily\textbf{AG:} #2}\xspace}
28 \newcommand{\DL}[2][inline]{%
29   \todo[color=yellow!50,#1]{\sffamily\textbf{DL:} #2}\xspace}
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32 \newcommand{\RC}[2][inline]{%
33   \todo[color=red!10,#1]{\sffamily\textbf{RC:} #2}\xspace}
34
35 \algnewcommand\algorithmicinput{\textbf{Input:}}
36 \algnewcommand\Input{\item[\algorithmicinput]}
37
38 \algnewcommand\algorithmicoutput{\textbf{Output:}}
39 \algnewcommand\Output{\item[\algorithmicoutput]}
40
41 \newcommand{\MI}{\mathit{MaxIter}}
42
43
44 \begin{document}
45
46 \title{Simulation of Asynchronous Iterative Numerical Algorithms Using SimGrid}
47
48 \author{%
49   \IEEEauthorblockN{%
50     Charles Emile Ramamonjisoa\IEEEauthorrefmark{1},
51     David Laiymani\IEEEauthorrefmark{1},
52     Arnaud Giersch\IEEEauthorrefmark{1},
53     Lilia Ziane Khodja\IEEEauthorrefmark{2} and
54     Raphaël Couturier\IEEEauthorrefmark{1}
55   }
56   \IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{1}%
57     Femto-ST Institute -- DISC Department\\
58     Université de Franche-Comté,
59     IUT de Belfort-Montbéliard\\
60     19 avenue du Maréchal Juin, BP 527, 90016 Belfort cedex, France\\
61     Email: \email{{charles.ramamonjisoa,david.laiymani,arnaud.giersch,raphael.couturier}@univ-fcomte.fr}
62   }
63   \IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{2}%
64     Inria Bordeaux Sud-Ouest\\
65     200 avenue de la Vieille Tour, 33405 Talence cedex, France \\
66     Email: \email{lilia.ziane@inria.fr}
67   }
68 }
69
70 \maketitle
71
72 \RC{Ordre des autheurs pas définitif.}
73 \begin{abstract}
74 In recent years, the scalability of large-scale implementation in a 
75 distributed environment of algorithms becoming more and more complex has 
76 always been hampered by the limits of physical computing resources 
77 capacity. One solution is to run the program in a virtual environment 
78 simulating a real interconnected computers architecture. The results are 
79 convincing and useful solutions are obtained with far fewer resources 
80 than in a real platform. However, challenges remain for the convergence 
81 and efficiency of a class of algorithms that concern us here, namely 
82 numerical parallel iterative algorithms executed in asynchronous mode, 
83 especially in a large scale level. Actually, such algorithm requires a 
84 balance and a compromise between computation and communication time 
85 during the execution. Two important factors determine the success of the 
86 experimentation: the convergence of the iterative algorithm on a large 
87 scale and the execution time reduction in asynchronous mode. Once again, 
88 from the current work, a simulated environment like SimGrid provides
89 accurate results which are difficult or even impossible to obtain in a 
90 physical platform by exploiting the flexibility of the simulator on the 
91 computing units clusters and the network structure design. Our 
92 experimental outputs showed a saving of up to \np[\%]{40} for the algorithm
93 execution time in asynchronous mode compared to the synchronous one with 
94 a residual precision up to \np{E-11}. Such successful results open
95 perspectives on experimentations for running the algorithm on a 
96 simulated large scale growing environment and with larger problem size. 
97
98 % no keywords for IEEE conferences
99 % Keywords: Algorithm distributed iterative asynchronous simulation SimGrid
100 \end{abstract}
101
102 \section{Introduction}
103
104 Parallel computing and high performance computing (HPC) are becoming  more and more imperative for solving various
105 problems raised by  researchers on various scientific disciplines but also by industrial in  the field. Indeed, the
106 increasing complexity of these requested  applications combined with a continuous increase of their sizes lead to  write
107 distributed and parallel algorithms requiring significant hardware  resources (grid computing, clusters, broadband
108 network, etc.) but also a non-negligible CPU execution time. We consider in this paper a class of highly efficient
109 parallel algorithms called \texttt{numerical iterative algorithms} executed in a distributed environment. As their name
110 suggests, these algorithm solves a given problem by successive iterations ($X_{n +1} = f(X_{n})$) from an initial value
111 $X_{0}$ to find an approximate value $X^*$ of the solution with a very low residual error. Several well-known methods
112 demonstrate the convergence of these algorithms \cite{}. 
113
114 Parallelization of such algorithms generally involved the division of the problem into several \emph{pieces} that will
115 be solved in parallel on multiple processing units. The latter will communicate each intermediate results before a new
116 iteration starts  until the approximate solution is reached. These parallel  computations can be performed
117 either in \emph{synchronous} communication mode where a new iteration begin only when all nodes communications are
118 completed, either \emph{asynchronous} mode where processors can continue independently without or few synchronization
119 points. 
120
121 % DL : reprendre correction ici 
122 Despite the effectiveness of iterative approach, a major drawback of the method is  the requirement of huge
123 resources in terms of computing capacity,  storage and high speed communication network. Indeed, limited physical
124 resources are blocking factors for large-scale deployment of parallel algorithms.
125
126 In recent years, the use of a simulation environment to execute parallel  iterative algorithms found some interests in
127 reducing the highly cost of  access to computing resources: (1) for the applications development life  cycle and in code
128 debugging (2) and in production to get results in a  reasonable execution time with a simulated infrastructure not
129 accessible  with physical resources. Indeed, the launch of distributed iterative  asynchronous algorithms to solve a
130 given problem on a large-scale  simulated environment challenges to find optimal configurations giving  the best results
131 with a lowest residual error and in the best of  execution time. According our knowledge, no testing of large-scale
132 simulation of the class of algorithm solving to achieve real results has  been undertaken to date. We had in the scope
133 of this work implemented a  program for solving large non-symmetric linear system of equations by  numerical method
134 GMRES (Generalized Minimal Residual) in the simulation environment SimGrid. The simulated platform had allowed us to
135 launch the application from a modest computing infrastructure by simulating  different distributed architectures
136 composed by clusters nodes  interconnected by variable speed networks. In addition, it has been  permitted to show the
137 effectiveness of asynchronous mode algorithm by  comparing its performance with the synchronous mode time. With selected
138 parameters on the network platforms (bandwidth, latency of inter cluster  network) and on the clusters architecture
139 (number, capacity calculation  power) in the simulated environment, the experimental results have demonstrated not only
140 the algorithm convergence within a reasonable time  compared with the physical environment performance, but also a time
141 saving of up to \np[\%]{40} in asynchronous mode.
142
143 This article is structured as follows: after this introduction, the next  section will give a brief description of
144 iterative asynchronous model.  Then, the simulation framework SimGrid will be presented with the settings to create
145 various distributed architectures. The algorithm of  the multi-splitting method used by GMRES written with MPI
146 primitives and its adaptation to SimGrid with SMPI (Simulated MPI) will be in the next section. At last, the experiments
147 results carried out will be presented before the conclusion which we will announce the opening of  our future work after
148 the results.
149  
150 \section{Motivations and scientific context}
151
152 As exposed in the introduction, parallel iterative methods are now widely used in many scientific domains. They can be
153 classified in three main classes depending on how iterations and communications are managed (for more details readers
154 can refer to \cite{bcvc02:ip}). In the \textit{Synchronous Iterations - Synchronous Communications (SISC)} model data
155 are exchanged at the end of each iteration. All the processors must begin the same iteration at the same time and
156 important idle times on processors are generated. The \textit{Synchronous Iterations - Asynchronous Communications
157 (SIAC)} model can be compared to the previous one except that data required on another processor are sent asynchronously
158 i.e.  without stopping current computations. This technique allows to partially overlap communications by computations
159 but unfortunately, the overlapping is only partial and important idle times remain.  It is clear that, in a grid
160 computing context, where the number of computational nodes is large, heterogeneous and widely distributed, the idle
161 times generated by synchronizations are very penalizing. One way to overcome this problem is to use the
162 \textit{Asynchronous Iterations - Asynchronous   Communications (AIAC)} model. Here, local computations do not need to
163 wait for required data. Processors can then perform their iterations with the data present at that time. Figure
164 \ref{fig:aiac} illustrates this model where the grey blocks represent the computation phases, the white spaces the idle
165 times and the arrows the communications. With this algorithmic model, the number of iterations required before the
166 convergence is generally greater than for the two former classes. But, and as detailed in \cite{bcvc06:ij}, AIAC
167 algorithms can significantly reduce overall execution times by suppressing idle times due to synchronizations especially
168 in a grid computing context.
169
170 \begin{figure}[htbp]
171   \centering
172     \includegraphics[width=8cm]{AIAC.pdf}
173   \caption{The Asynchronous Iterations - Asynchronous Communications model } 
174   \label{fig:aiac}
175 \end{figure}
176
177
178 It is very challenging to develop efficient applications for large scale, heterogeneous and distributed platforms such
179 as computing grids. Researchers and engineers have to develop techniques for maximizing application performance of these
180 multi-cluster platforms, by redesigning the applications and/or by using novel algorithms that can account for the
181 composite and heterogeneous nature of the platform. Unfortunately, the deployment of such applications on these very
182 large scale systems is very costly, labor intensive and time consuming. In this context, it appears that the use of
183 simulation tools to explore various platform scenarios at will and to run enormous numbers of experiments quickly can be
184 very promising. Several works...
185
186 In the context of AIAC algorithms, the use of simulation tools is even more relevant. Indeed, this class of applications
187 is very sensible to the execution environment context. For instance, variations in the network bandwith (intra and
188 inter-clusters), in the number and the power of nodes, in the number of clusters... can lead to very different number of
189 iterations and so to very different execution times.
190
191
192
193
194 \section{SimGrid}
195
196 SimGrid~\cite{casanova+legrand+quinson.2008.simgrid,SimGrid} is a simulation
197 framework to sudy the behavior of large-scale distributed systems.  As its name
198 says, it emanates from the grid computing community, but is nowadays used to
199 study grids, clouds, HPC or peer-to-peer systems.
200 %- open source, developped since 1999, one of the major solution in the field
201 %
202 SimGrid provides several programming interfaces: MSG to simulate Concurrent
203 Sequential Processes, SimDAG to simulate DAGs of (parallel) tasks, and SMPI to
204 run real applications written in MPI~\cite{MPI}.  Apart from the native C
205 interface, SimGrid provides bindings for the C++, Java, Lua and Ruby programming
206 languages.  The SMPI interface supports applications written in C or Fortran,
207 with little or no modifications.
208 %- implements most of MPI-2 \cite{ref} standard [CHECK]
209
210 %%% explain simulation
211 %- simulated processes folded in one real process
212 %- simulates interactions on the network, fluid model
213 %- able to skip long-lasting computations
214 %- traces + visu?
215
216 %%% platforms
217 %- describe resources and their interconnection, with their properties
218 %- XML files
219
220 %%% validation + refs
221
222 \AG{Décrire SimGrid~\cite{casanova+legrand+quinson.2008.simgrid,SimGrid} (Arnaud)}
223
224 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
225 \section{Simulation of the multisplitting method}
226 %Décrire le problème (algo) traité ainsi que le processus d'adaptation à SimGrid.
227 Let $Ax=b$ be a large sparse system of $n$ linear equations in $\mathbb{R}$, where $A$ is a sparse square and nonsingular matrix, $x$ is the solution vector and $b$ is the right-hand side vector. We use a multisplitting method based on the block Jacobi splitting to solve this linear system on a large scale platform composed of $L$ clusters of processors. In this case, we apply a row-by-row splitting without overlapping  
228 \[
229 \left(\begin{array}{ccc}
230 A_{11} & \cdots & A_{1L} \\
231 \vdots & \ddots & \vdots\\
232 A_{L1} & \cdots & A_{LL}
233 \end{array} \right)
234 \times 
235 \left(\begin{array}{c}
236 X_1 \\
237 \vdots\\
238 X_L
239 \end{array} \right)
240 =
241 \left(\begin{array}{c}
242 B_1 \\
243 \vdots\\
244 B_L
245 \end{array} \right)\] 
246 in such a way that successive rows of matrix $A$ and both vectors $x$ and $b$ are assigned to one cluster, where for all $l,m\in\{1,\ldots,L\}$ $A_{lm}$ is a rectangular block of $A$ of size $n_l\times n_m$, $X_l$ and $B_l$ are sub-vectors of $x$ and $b$, respectively, of size $n_l$ each and $\sum_{l} n_l=\sum_{m} n_m=n$.
247
248 The multisplitting method proceeds by iteration to solve in parallel the linear system on $L$ clusters of processors, in such a way each sub-system
249 \begin{equation}
250 \left\{
251 \begin{array}{l}
252 A_{ll}X_l = Y_l \mbox{,~such that}\\
253 Y_l = B_l - \displaystyle\sum_{\substack{m=1\\ m\neq l}}^{L}A_{lm}X_m
254 \end{array}
255 \right.
256 \label{eq:4.1}
257 \end{equation}
258 is solved independently by a cluster and communications are required to update the right-hand side sub-vector $Y_l$, such that the sub-vectors $X_m$ represent the data dependencies between the clusters. As each sub-system (\ref{eq:4.1}) is solved in parallel by a cluster of processors, our multisplitting method uses an iterative method as an inner solver which is easier to parallelize and more scalable than a direct method. In this work, we use the parallel algorithm of GMRES method~\cite{ref1} which is one of the most used iterative method by many researchers. 
259
260 \begin{figure}
261   %%% IEEE instructions forbid to use an algorithm environment here, use figure
262   %%% instead
263 \begin{algorithmic}[1]
264 \Input $A_l$ (sparse sub-matrix), $B_l$ (right-hand side sub-vector)
265 \Output $X_l$ (solution sub-vector)\vspace{0.2cm}
266 \State Load $A_l$, $B_l$
267 \State Set the initial guess $x^0$
268 \For {$k=0,1,2,\ldots$ until the global convergence}
269 \State Restart outer iteration with $x^0=x^k$
270 \State Inner iteration: \Call{InnerSolver}{$x^0$, $k+1$}
271 \State Send shared elements of $X_l^{k+1}$ to neighboring clusters
272 \State Receive shared elements in $\{X_m^{k+1}\}_{m\neq l}$
273 \EndFor
274
275 \Statex
276
277 \Function {InnerSolver}{$x^0$, $k$}
278 \State Compute local right-hand side $Y_l$: \[Y_l = B_l - \sum\nolimits^L_{\substack{m=1 \\m\neq l}}A_{lm}X_m^0\]
279 \State Solving sub-system $A_{ll}X_l^k=Y_l$ with the parallel GMRES method
280 \State \Return $X_l^k$
281 \EndFunction
282 \end{algorithmic}
283 \caption{A multisplitting solver with GMRES method}
284 \label{algo:01}
285 \end{figure}
286
287 Algorithm on Figure~\ref{algo:01} shows the main key points of the
288 multisplitting method to solve a large sparse linear system. This algorithm is
289 based on an outer-inner iteration method where the parallel synchronous GMRES
290 method is used to solve the inner iteration. It is executed in parallel by each
291 cluster of processors. For all $l,m\in\{1,\ldots,L\}$, the matrices and vectors
292 with the subscript $l$ represent the local data for cluster $l$, while
293 $\{A_{lm}\}_{m\neq l}$ are off-diagonal matrices of sparse matrix $A$ and
294 $\{X_m\}_{m\neq l}$ contain vector elements of solution $x$ shared with
295 neighboring clusters. At every outer iteration $k$, asynchronous communications
296 are performed between processors of the local cluster and those of distant
297 clusters (lines $6$ and $7$ in Figure~\ref{algo:01}). The shared vector
298 elements of the solution $x$ are exchanged by message passing using MPI
299 non-blocking communication routines.
300
301 \begin{figure}
302 \centering
303   \includegraphics[width=60mm,keepaspectratio]{clustering}
304 \caption{Example of three clusters of processors interconnected by a virtual unidirectional ring network.}
305 \label{fig:4.1}
306 \end{figure}
307
308 The global convergence of the asynchronous multisplitting solver is detected when the clusters of processors have all converged locally. We implemented the global convergence detection process as follows. On each cluster a master processor is designated (for example the processor with rank $1$) and masters of all clusters are interconnected by a virtual unidirectional ring network (see Figure~\ref{fig:4.1}). During the resolution, a Boolean token circulates around the virtual ring from a master processor to another until the global convergence is achieved. So starting from the cluster with rank $1$, each master processor $i$ sets the token to {\it True} if the local convergence is achieved or to {\it False} otherwise, and sends it to master processor $i+1$. Finally, the global convergence is detected when the master of cluster $1$ receives from the master of cluster $L$ a token set to {\it True}. In this case, the master of cluster $1$ broadcasts a stop message to masters of other clusters. In this work, the local convergence on each cluster $l$ is detected when the following condition is satisfied
309 \[(k\leq \MI) \mbox{~or~} (\|X_l^k - X_l^{k+1}\|_{\infty}\leq\epsilon)\]
310 where $\MI$ is the maximum number of outer iterations and $\epsilon$ is the tolerance threshold of the error computed between two successive local solution $X_l^k$ and $X_l^{k+1}$. 
311
312 \LZK{Description du processus d'adaptation de l'algo multisplitting à SimGrid}
313 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
314
315
316
317
318
319
320
321
322 \section{Experimental results}
323
324 When the \emph{real} application runs in the simulation environment and produces
325 the expected results, varying the input parameters and the program arguments
326 allows us to compare outputs from the code execution. We have noticed from this
327 study that the results depend on the following parameters: (1) at the network
328 level, we found that the most critical values are the bandwidth (bw) and the
329 network latency (lat). (2) Hosts power (GFlops) can also influence on the
330 results. And finally, (3) when submitting job batches for execution, the
331 arguments values passed to the program like the maximum number of iterations or
332 the \emph{external} precision are critical to ensure not only the convergence of the
333 algorithm but also to get the main objective of the experimentation of the
334 simulation in having an execution time in asynchronous less than in synchronous
335 mode, in others words, in having a \emph{speedup} less than 1
336 ({speedup}${}={}${execution time in synchronous mode}${}/{}${execution time in
337 asynchronous mode}).
338
339 A priori, obtaining a speedup less than 1 would be difficult in a local area
340 network configuration where the synchronous mode will take advantage on the rapid
341 exchange of information on such high-speed links. Thus, the methodology adopted
342 was to launch the application on clustered network. In this last configuration,
343 degrading the inter-cluster network performance will \emph{penalize} the synchronous
344 mode allowing to get a speedup lower than 1. This action simulates the case of
345 clusters linked with long distance network like Internet.
346
347 As a first step, the algorithm was run on a network consisting of two clusters
348 containing fifty hosts each, totaling one hundred hosts. Various combinations of
349 the above factors have providing the results shown in Table~\ref{tab.cluster.2x50} with a matrix size
350 ranging from $N_x = N_y = N_z = 62 \text{ to } 171$ elements or from $62^{3} = \np{238328}$ to
351 $171^{3} = \np{5211000}$ entries.
352
353 Then we have changed the network configuration using three clusters containing
354 respectively 33, 33 and 34 hosts, or again by on hundred hosts for all the
355 clusters. In the same way as above, a judicious choice of key parameters has
356 permitted to get the results in Table~\ref{tab.cluster.3x33} which shows the speedups less than 1 with
357 a matrix size from 62 to 100 elements.
358
359 In a final step, results of an execution attempt to scale up the three clustered
360 configuration but increasing by two hundreds hosts has been recorded in Table~\ref{tab.cluster.3x67}.
361
362 Note that the program was run with the following parameters:
363
364 \paragraph*{SMPI parameters}
365
366 \begin{itemize}
367         \item HOSTFILE: Hosts file description.
368         \item PLATFORM: file description of the platform architecture : clusters (CPU power,
369 \dots{}), intra cluster network description, inter cluster network (bandwidth bw,
370 lat latency, \dots{}).
371 \end{itemize}
372
373
374 \paragraph*{Arguments of the program}
375
376 \begin{itemize}
377         \item Description of the cluster architecture;
378         \item Maximum number of internal and external iterations;
379         \item Internal and external precisions;
380         \item Matrix size $N_x$, $N_y$ and $N_z$;
381         \item Matrix diagonal value: \np{6.0};
382         \item Execution Mode: synchronous or asynchronous.
383 \end{itemize}
384
385 \begin{table}
386   \centering
387   \caption{2 clusters X 50 nodes}
388   \label{tab.cluster.2x50}
389   \AG{Ces tableaux (\ref{tab.cluster.2x50}, \ref{tab.cluster.3x33} et
390     \ref{tab.cluster.3x67}) sont affreux. Utiliser un format vectoriel (eps ou
391     pdf) ou, mieux, les réécrire en \LaTeX{}. Réécrire les légendes proprement
392     également (\texttt{\textbackslash{}times} au lieu de \texttt{X} par ex.)}
393   \includegraphics[width=209pt]{img1.jpg}
394 \end{table}
395
396 \begin{table}
397   \centering
398   \caption{3 clusters X 33 nodes}
399   \label{tab.cluster.3x33}
400   \AG{Refaire le tableau.}
401   \includegraphics[width=209pt]{img2.jpg}
402 \end{table}
403
404 \begin{table}
405   \centering
406   \caption{3 clusters X 67 nodes}
407   \label{tab.cluster.3x67}
408   \AG{Refaire le tableau.}
409 %  \includegraphics[width=160pt]{img3.jpg}
410   \includegraphics[scale=0.5]{img3.jpg}
411 \end{table}
412
413 \paragraph*{Interpretations and comments}
414
415 After analyzing the outputs, generally, for the configuration with two or three
416 clusters including one hundred hosts (Tables~\ref{tab.cluster.2x50} and~\ref{tab.cluster.3x33}), some combinations of the
417 used parameters affecting the results have given a speedup less than 1, showing
418 the effectiveness of the asynchronous performance compared to the synchronous
419 mode.
420
421 In the case of a two clusters configuration, Table~\ref{tab.cluster.2x50} shows that with a
422 deterioration of inter cluster network set with \np[Mbits/s]{5} of bandwidth, a latency
423 in order of a hundredth of a millisecond and a system power of one GFlops, an
424 efficiency of about \np[\%]{40} in asynchronous mode is obtained for a matrix size of 62
425 elements. It is noticed that the result remains stable even if we vary the
426 external precision from \np{E-5} to \np{E-9}. By increasing the problem size up to 100
427 elements, it was necessary to increase the CPU power of \np[\%]{50} to \np[GFlops]{1.5} for a
428 convergence of the algorithm with the same order of asynchronous mode efficiency.
429 Maintaining such a system power but this time, increasing network throughput
430 inter cluster up to \np[Mbits/s]{50}, the result of efficiency of about \np[\%]{40} is
431 obtained with high external  precision of \np{E-11} for a matrix size from 110 to 150
432 side elements.
433
434 For the 3 clusters architecture including a total of 100 hosts, Table~\ref{tab.cluster.3x33} shows
435 that it was difficult to have a combination which gives an efficiency of
436 asynchronous below \np[\%]{80}. Indeed, for a matrix size of 62 elements, equality
437 between the performance of the two modes (synchronous and asynchronous) is
438 achieved with an inter cluster of \np[Mbits/s]{10} and a latency of \np[ms]{E-1}. To
439 challenge an efficiency by \np[\%]{78} with a matrix size of 100 points, it was
440 necessary to degrade the inter cluster network bandwidth from 5 to 2 Mbit/s.
441
442 A last attempt was made for a configuration of three clusters but more powerful
443 with 200 nodes in total. The convergence with a speedup of \np[\%]{90} was obtained
444 with a bandwidth of \np[Mbits/s]{1} as shown in Table~\ref{tab.cluster.3x67}.
445
446 \section{Conclusion}
447 The experimental results on executing a parallel iterative algorithm in 
448 asynchronous mode on an environment simulating a large scale of virtual 
449 computers organized with interconnected clusters have been presented. 
450 Our work has demonstrated that using such a simulation tool allow us to 
451 reach the following three objectives: 
452
453 \newcounter{numberedCntD}
454 \begin{enumerate}
455 \item To have a flexible configurable execution platform resolving the 
456 hard exercise to access to very limited but so solicited physical 
457 resources;
458 \item to ensure the algorithm convergence with a raisonnable time and 
459 iteration number ;
460 \item and finally and more importantly, to find the correct combination 
461 of the cluster and network specifications permitting to save time in 
462 executing the algorithm in asynchronous mode.
463 \setcounter{numberedCntD}{\theenumi}
464 \end{enumerate}
465 Our results have shown that in certain conditions, asynchronous mode is 
466 speeder up to \np[\%]{40} than executing the algorithm in synchronous mode
467 which is not negligible for solving complex practical problems with more 
468 and more increasing size.
469
470  Several studies have already addressed the performance execution time of 
471 this class of algorithm. The work presented in this paper has 
472 demonstrated an original solution to optimize the use of a simulation 
473 tool to run efficiently an iterative parallel algorithm in asynchronous 
474 mode in a grid architecture. 
475
476 \section*{Acknowledgment}
477
478
479 The authors would like to thank\dots{}
480
481
482 % trigger a \newpage just before the given reference
483 % number - used to balance the columns on the last page
484 % adjust value as needed - may need to be readjusted if
485 % the document is modified later
486 \bibliographystyle{IEEEtran}
487 \bibliography{IEEEabrv,hpccBib}
488
489 \end{document}
490
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