1. Paramon/Paratune软件产生背景

随着计算机硬件的高速发展，多核处理器成为了主流，大规模并行机群、高性能机群和云计算机群越来越普及。石油领域、气象领域、航天领域、科研院所等用户的计算规模不断发展，因此，各领域用户的硬件规模呈现爆炸性的增长。面对这一现状，公司、企业或院校的用户领导和硬件管理员很难对内部硬件环境的现状和使用情况有一个直观的了解。

随着科学计算的不断发展，各种计算软件日趋成熟，可以模拟计算各种复杂模型，完成高分辨率、高精度的计算分析；随着计算机硬件的高速发展，多核处理器成为了主流，大规模并行机群也越来越普及。因此，基于目前的硬件环境，如何来提升应用软件的运行速度成为很多客户的迫切需求。而优化应用软件运行速度的前提是获取整个系统的主要性能参数，通过对这些参数的分析来完成应用软件的优化。所以，如何来实时、准确、详尽的获得系统的主要性能参数成为完成优化工作的重点。

基于以上的一系列需求，Paramon/Paratune系列软件问世了。

2. Paramon软件介绍

Paramon软件是由北京并行科技有限公司自主设计、研发完成的应用运行特征收集器，设计目的是进行系统应用运行情况监控与分析，同时为系统调优收集数据。

Paramon软件面向IT管理人员、硬件管理员、机房管理员等用户角色，通过实时监控、采集机群中服务器的CPU、GPU、内存、网络和存储等关键设备的系统级和微架构级性能数据（Gflops、Memory Bandwidth、Vectorization、CPI、GIPS），以图形化的方式直观显示，快速反映提供机群系统中应用软件随时间变化的运行特征，同时了解硬件环境的运行现状，快速了解机群中隐含的硬件问题，从而在问题发生时第一时间给出解决方案。

Paramon软件按照功能分为四个版本，如下表所示：

序号　版本　说明

1　Paramon Basic Single Node Edition 　单机基础版，提供基础数据和Gflops信息，通过并行科技网站可以申请下载。

2　Paramon Professional Single Node Edition 　单机专业版，提供基础数据和高级数据（包括Gflops信息），收费版本，通过购买获得。

3　Paramon Basic Edition　机群基础版，提供基础数据和Gflops信息，通过联系并行科技销售人员免费获得。

4　Paramon Professional Edition　机群专业版，提供基础数据和高级数据（包括Gflops信息），收费版本，通过购买获得。

3. Paramon软件功能

Paramon软件不同版本所对应的功能如下表所示：

序号　功能　单机基础版　机群基础版　单机专业版　机群专业版

1　支持Linux 　√ 　√ 　√ 　√

2　支持Windows 　
　前台系统　
　前台系统

3　每秒钟实时刷新　√ 　√ 　√ 　√

4　单结点显示　√ 　√ 　√ 　√

5　CPU系统级数据-CPU USED　√ 　√ 　√ 　√

6　CPU系统级数据-CPU SYS　√ 　√ 　√ 　√

7　内存利用率　√ 　√ 　√ 　√

8　SWAP利用率　√ 　√ 　√ 　√

9　以太网网络接收、发送速率　√ 　√ 　√ 　√

10　磁盘读写速率　√ 　√ 　√ 　√

11　大规模机群（支持大于1000结点的机群环境，支持不同厂商的混合机群）　
　√ 　
　√

12　远程登录管理　
　√ 　
　√

13　远程命令管理　
　√ 　
　√

14　报警模块　
　
　
　√

15　高速互联网络（Infiniband）模块　
　
　√ 　√

16　NFS模块　
　
　√ 　√

17　Gflops浮点计算性能　√　√　√　√

18　内存带宽数据　
　
　√ 　√

19　CPU微架构数据-CPI 　
　
　√ 　√

20　CPU微架构数据-Vec　
　
　√ 　√

21　CPU微架构数据-GIPS　
　
　√ 　√

22　NVidia CUDA GPU利用率　
　
　√　√

23　多网卡机器上每个网卡的数据　
　
　√ 　√

24　SWAP-in/SWAP-out信息　
　
　√ 　√

25　Intel-x86/Intel-x86_64 　√ 　√ 　√ 　√

26　AMD-x86/AMD-x86_64 　√ 　√ 　√ 　√

Paramon软件机群版监控界面根据监控机群结点数量生成相同数量的监控单体（每个监控单体与单机版一致），针对版本的不同，每监控单体显示的性能指标数据不同。

Paramon软件机群监控界面请见用户案例部分。

Paramon单机基础版界面如下图所示：

Paramon单机专业版界面如下图所示：

Paramon单机版本以三个维度组成：区域、颜色、方向。

序号　维度　含义

1　区域　以不同的区域显示不同的性能指标项

2　颜色　以不同颜色表示不同的性能指标项

3　方向　以不同的方向表示不同性能指标项的增长Paramon软件在监控结点、机群系统性能状态的同时，将性能数据保存为.para应用性能特征文件，实时保存应用运行现场，供离线性能分析使用。

Para文件的命名方式为：

<NODELIST>_<TIME>_<NUM>N.para

NODELIST：包含被监控结点的列表文件名

TIME：开始记录para文件的时间（月日时分）

NUM：数字（1，2，3，…，n）代表所监控的结点数

例如：

Paratera_12090253_1N.para

4. Paramon软件特点 Paramon软件特点如下表所示：

序号　特点　含义

1　高易用性　一键启动，图形操作，无需代码级或指令级的复杂操作，快速监控应用性能状态。

2　高可靠性　&Oslash; Paramon后台守护进程占用系统负载小于0.1%；
&Oslash; 提供校验标识，确保数据传输的可靠性。

3　高实用性　&Oslash; 以清晰醒目的各种颜色在不同区域显示指标数据，让用户轻松了解结点状态。
&Oslash; Paramon前台系统的显示界面，可以运行在任意结点上，方便用户随时随地了解应用性能状态；
&Oslash; Paramon前台系统支持多种操作系统环境。

4　高扩展性　通过Paramon软件的自定义模块功能，用户可以结合自身实际情况，对关心的性能指标项进行收集。

5. Paramon软件部署环境 Paramon软件依据部署类型分为前台系统和后台系统；后台系统又分为服务器端程序和客户端程序。在HPC机群环境中，Paramon软件前台系统和后台系统中服务器端程序通常部署在管理结点上，Paramon软件后台系统中客户端程序通常部署在计算结点上。其中，后台系统中的服务器端软件包括了客户端软件的功能。

Paramon软件单机版不区分前台系统和后台系统。

Paramon软件各版本所支持的操作系统如下表所示：

序号　操作系统　单机基础版　机群基础版　单机专业版　机群专业版

1　RHEL5-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

2　RHEL5-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

3　RHEL4-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

4　RHEL4-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

5　RHEL6-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

6　RHEL6-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

7　CentOS4-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

8　CentOS4-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

9　CentOS5-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

10　CentOS5-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

11　SLES10-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

12　SLES10-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

13　SLES11-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

14　SLES11-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

15　Fedora14-x86 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

16　Fedora14-x86_64 　√ 　前台/后台　√ 　前台/后台

17　WindowsXP-x86 　
　前台　
　前台

18　WindowsXP-x86_64 　
　前台　
　前台

19　Windows7-x86 　
　前台　
　前台

20　Windows7-x86_64 　
　前台　
　前台