فلش‌کارت‌های آموزشی کار با ابزارهای مانیتورینگ عملکرد در HPC

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره کار با ابزارهای مانیتورینگ عملکرد در HPC

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: محاسبات سطح بالا (High-Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی HPC و اهمیت مانیتورینگ عملکرد
• 2. آشنایی با مفاهیم پایه مانیتورینگ: متریک‌ها، لاگ‌ها، و ردیابی
• 3. مروری بر معماری‌های HPC: کلاسترها، پردازنده‌های موازی، و شتاب‌دهنده‌ها
• 4. معرفی ابزارهای مانیتورینگ عملکرد: دسته بندی و انتخاب
• 5. نصب و راه‌اندازی ابزارهای مانیتورینگ: قدم به قدم (مثلاً Prometheus, Grafana)
• 6. آشنایی با رابط کاربری ابزارهای مانیتورینگ
• 7. تنظیمات اولیه ابزارهای مانیتورینگ و پیکربندی داده‌ها
• 8. مانیتورینگ CPU: استفاده، بار، فرکانس، دما
• 9. مانیتورینگ حافظه: استفاده، تخصیص، خطاها
• 10. مانیتورینگ شبکه: پهنای باند، تاخیر، افت بسته‌ها
• 11. مانیتورینگ دیسک: I/O، سرعت خواندن/نوشتن
• 12. مانیتورینگ GPU: استفاده، دما، توان مصرفی (NVIDIA, AMD)
• 13. مانیتورینگ Interconnect: Latency, Bandwidth
• 14. آشنایی با MPI و نقش آن در HPC
• 15. مانیتورینگ MPI: پیام‌رسانی، سربار، تداخل‌ها
• 16. شناسایی گلوگاه‌های MPI
• 17. مانیتورینگ برنامه‌های OpenMP
• 18. مانیتورینگ برنامه‌های CUDA
• 19. اصول ردیابی (Tracing) در HPC
• 20. ابزارهای ردیابی: معرفی و مقایسه (مثلاً TAU, Score-P)
• 21. استفاده از ردیاب‌ها برای پروفایل‌سازی کد
• 22. تحلیل خروجی‌های ردیابی
• 23. شناسایی مناطق داغ (Hotspots) در کد
• 24. بهینه‌سازی کد بر اساس نتایج مانیتورینگ و ردیابی
• 25. استفاده از ابزارهای پروفایل‌سازی CPU (مثلاً Perf, Valgrind)
• 26. شناسایی مشکلات Cache Miss
• 27. شناسایی مشکلات Branch Misprediction
• 28. بهینه‌سازی موازی‌سازی کد
• 29. اصول بهینه‌سازی GPU
• 30. استفاده از ابزارهای پروفایل‌سازی GPU (مثلاً NVIDIA Nsight)
• 31. بهینه‌سازی انتقال داده‌ها به GPU و بالعکس
• 32. مانیتورینگ توان مصرفی
• 33. مدیریت توان در HPC
• 34. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ توان
• 35. شناسایی نشت‌های حافظه (Memory Leaks)
• 36. ابزارهای شناسایی نشت حافظه (مثلاً Valgrind, AddressSanitizer)
• 37. تشخیص و رفع مشکلات دسترسی غیرمجاز به حافظه
• 38. آشنایی با سیستم‌های فایل توزیع‌شده (Distributed File Systems)
• 39. مانیتورینگ عملکرد سیستم‌های فایل توزیع‌شده (مثلاً Lustre, GPFS)
• 40. بهینه‌سازی I/O در HPC
• 41. مانیتورینگ برنامه‌های ترکیبی (Hybrid Applications)
• 42. مدیریت و مانیتورینگ Job Scheduler ها (مثلاً Slurm, PBS)
• 43. مانیتورینگ صف‌های کار (Job Queues)
• 44. ارتباط مانیتورینگ با سیستم‌های هشداردهی (Alerting Systems)
• 45. تنظیم هشدارها بر اساس متریک‌های عملکرد
• 46. استفاده از ابزارهای Visualization (مثلاً Grafana)
• 47. ساخت داشبوردهای مانیتورینگ
• 48. تنظیم دسترسی و امنیت در ابزارهای مانیتورینگ
• 49. مانیتورینگ Container ها (مثلاً Docker, Singularity)
• 50. مانیتورینگ Kubernetes در محیط HPC
• 51. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ در ابر (Cloud) برای HPC
• 52. مانیتورینگ منابع در ابر
• 53. بررسی داده‌های تاریخی و روندها (Trend Analysis)
• 54. گزارش‌گیری عملکرد و آنالیز خطا
• 55. عیب‌یابی مشکلات عملکردی
• 56. بهینه‌سازی کلی سیستم HPC
• 57. آشنایی با مباحث پیشرفته مانیتورینگ: Machine Learning for HPC Monitoring
• 58. شناسایی الگوهای رفتاری غیرعادی
• 59. پیش‌بینی مشکلات عملکردی
• 60. مانیتورینگ برنامه‌های علمی و کاربردی خاص (مثلاً CFD, Molecular Dynamics)
• 61. مانیتورینگ برنامه‌های با حجم داده بالا (Big Data)
• 62. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ در محیط‌های مجازی‌سازی
• 63. مانیتورینگ زیرساخت‌های شبکه‌ای HPC
• 64. بهینه‌سازی شبکه برای HPC
• 65. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ برای مقایسه عملکرد (Benchmarking)
• 66. استفاده از مانیتورینگ برای اعتبارسنجی
• 67. مانیتورینگ سلامت سخت‌افزار
• 68. مانیتورینگ سیستم عامل و Kernel
• 69. بهینه‌سازی تنظیمات سیستم عامل برای HPC
• 70. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ برای شناسایی حملات امنیتی
• 71. اصول امنیت در مانیتورینگ HPC
• 72. مدیریت و بهینه‌سازی منابع محاسباتی
• 73. شناسایی منابع بلااستفاده
• 74. بهینه‌سازی مصرف انرژی
• 75. مانیتورینگ برنامه‌های زمان‌بندی‌شده
• 76. آشنایی با مفاهیم Parallel Debugging
• 77. ابزارهای Parallel Debugging
• 78. عیب‌یابی برنامه‌های موازی
• 79. تست عملکرد (Performance Testing)
• 80. بهینه‌سازی پایگاه‌داده‌ها در HPC
• 81. مانیتورینگ پایگاه‌داده‌ها در HPC
• 82. استفاده از ابزارهای مانیتورینگ در توسعه نرم‌افزار HPC
• 83. یکپارچه‌سازی مانیتورینگ با CI/CD
• 84. بهبود فرآیند توسعه و استقرار نرم‌افزار HPC
• 85. بررسی موردی: مانیتورینگ یک کلاستر HPC واقعی
• 86. بهترین شیوه‌ها در مانیتورینگ HPC
• 87. چالش‌های پیش روی مانیتورینگ HPC
• 88. آینده مانیتورینگ عملکرد در HPC
• 89. مروری بر ابزارهای پیشرفته مانیتورینگ
• 90. ارتباط مانیتورینگ با اتوماسیون
• 91. مانیتورینگ مداوم و بهبود مستمر
• 92. به کارگیری مانیتورینگ در طراحی سیستم HPC
• 93. استفاده از مانیتورینگ برای تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر داده
• 94. بهبود کارایی و بهره‌وری با استفاده از مانیتورینگ
• 95. نقش مانیتورینگ در کاهش هزینه‌های عملیاتی HPC
• 96. مدیریت خطا و بازیابی در سیستم‌های HPC
• 97. استفاده از مانیتورینگ برای بهینه‌سازی سیستم‌های ذخیره‌سازی
• 98. مروری بر استانداردهای مانیتورینگ
• 99. ایجاد یک استراتژی مانیتورینگ جامع
• 100. بازخورد و جمع‌بندی دوره