Master's Project (In Portuguese)
Estudo Comparativo de Técnicas de Escalonamento de Tarefas Dependentes para Grades Computacionais
Resumo
À medida que a ciência avança, muitas aplicações em diferentes áreas precisam
de grande poder computacional. A computação em grade é uma importante
alternativa para a obtenção de alto poder de processamento, no entanto, esse alto
poder computacional deve ser bem aproveitado. Mediante o uso de técnicas de
escalonamento especializadas, os recursos podem ser utilizados adequadamente.
Atualmente existem vários algoritmos propostos para computação em grade,
portanto, é necessário seguir uma boa metodologia para escolher o algoritmo que
ofereça melhor desempenho, dadas determinadas características. No presente
trabalho comparamos os algoritmos de escalonamento para tarefas dependentes:
(a) Heterogeneous Earliest Finish Time (HEFT),
(b) Critical Path on a Processor (CPOP)
e (c) Path Clustering Heuristic (PCH); cada algoritmo é avaliado com
diferentes aplicações e sobre diferentes arquiteturas usando técnicas de
simulação, seguindo quatro critérios: (i) desempenho, (ii) escalabilidade,
(iii) adaptabilidade e (iv) distribuição da carga do trabalho. Diferenciamos
as aplicações para grade em dois tipos: (i) aplicações regulares e (ii)
aplicações irregulares; dado que em aplicações irregulares não é facil
comparar o critério de escalabilidade. Seguindo esse conjunto de critérios o
algoritmo HEFT possui o melhor desempenho e escalabilidade; enquanto que os
três algoritmos possuem o mesmo nível de adaptabilidade. Na distribuição de
carga de trabalho o algoritmo HEFT aproveita melhor os recursos do que os
outros. Por outro lado os algoritmos CPOP e PCH usam a técnica de escalonar
o caminho crítico no processador que ofereça o melhor tempo de término, mas
essa abordagem nem sempre é a mais adequada.
Informação adicional
As simulações foram feitas usando o
SimGrid Toolkit Simulator.
Foram implementados os algoritmos de escalonamento HEFT, CPOP e PCH, usando as
especificações das aplicações para grades: Montage, CyberShake, Genome e Ligo,
essas especificações estão disponibilizadas no site do projeto
Pegasus.
Cada algoritmo foi simulado usando cada uma das aplicações mencionadas sobre três
arquiteturas para computação de alto desempenho: (i) DAS-3,
(ii) Grid5000 e GridPP.
Por cada aplicação temos 320 diferentes especificações, agrupadas pelo número de tarefas.
A seguir são disponibilizados as imagens dos resultados das distribuições das tarefas das aplicações,
sobre os recursos computacionais das arquiteturas. Esses resultados foram gerados
usando a ferramenta
Jedule. Se você quiser
fazer a análise do resultado original que gerou alguma imagem, pode entrar em contato.
- Resultados dos workloads das simulações:
- Aplicação Montage
- Aplicação CyberShake
- Aplicação Genome
- Aplicação Ligo
- Especificações das Arquiteturas
| DAS-3 |
[ PNG ] mapa |
[ XML ] 272 recursos |
[ XML ] 272 recursos |
| Grid5000 |
[ PNG ] mapa |
[ XML ] 462 recursos |
[ XML ] 1558 recursos |
| GridPP |
[ PNG ] mapa |
[ XML ] 900 recursos |
[ XML ] 7948 recursos |
- Exame de qualificação (13/12/2010)
- Referências Bibliográficas
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BIB |
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