Оценка производительности распределенных вычислительных комплексов на основе модели эталонных систем

• Автор: Хританков, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Цели и задачи работы
Научная новизна
Методы исследования
Практическая ценность работы
Апробация работы
Структура работы
Благодарности
Глава 1. Модели производительности распределенных вычислительных комплексов
1.1. Модель однородной вычислительной системы без структуры
1.2. Модель коллектива вычислителей
1.3. Модели системы функциональных устройств и сети
неодинаковых процессоров
1.4. Модель производительности сети рабочих станций
1.5. Модели структуры вычислительных задач
1.6. Постановка задачи оценки производительности
распределенных вычислительных комплексов
Глава 2. Модель производительности распределенных вычислительных комплексов
2.1. Линейная модель для задач без внутренней структуры
2Л. 1. Основные определения модели производительности
2.1.2. Линейная эталонная модель для произвольно
делимых задач
2.1.3. Модель внутренней структуры задачи в линейной эталонной модели

2.1.4. Характеристики производительности. Коэффициент
эффективности и вектор ускорений
2.1.5. Учет затрат на вычисления. Ресурсная модель
производительности
2.2. Модели для неоднородных вычислительных комплексов
2.2.1. Применение модели систем с расписанием к анализу
производительности неоднородных комплексов
2.2.2. Пример верификации характеристик производительности
2.2.3. Эталонная модель для задач с последовательной частью
2.2.4. Применимость модели задач с последовательной частью к
распределенным системам
Глава 3. Декомпозируемые задачи и интервальная модель вычислений
3.1. Понятие декомпозируемой задачи
3.2. Модель интервальных систем в простом случае
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Оптимальный алгоритм управления процессом вычислений
3.3. Интервальная модель для задач переменной трудоемкости
3.3.1. Моделирование решения задач глобальной оптимизации
стохастическими методами
3.3.2. Обобщение интервальной модели на случай задач
переменной трудоемкости
3.3.3. Оценка структурной неэффективности и расчет функции
изоэффективности
3.3.4. Метод экспериментальной оценки трудоемкости задачи
3.3.5. Оценка вида распределения трудоемкости для одного
алгоритма глобальной оптимизации
3.3.6. Приближение функции распределения максимума малого
количества логнормально распределенных случайных величин 89 .3.3.7. Результаты экспериментов

Глава 4. Структура и методика применения подхода
эталонных систем
4.1. Классификация моделей в подходе эталонных систем
4.1.1. Структура моделей и использованные допущения
4.1.2. Параметры и допущения моделей систем и эталонных моделей
4.1.3. Анализ взаимосвязей и отношений между моделями интервальных систем и систем с расписанием
4.2. Методика оценки производительности распределенных вычислительных комплексов на основе моделей эталонных систем
Глава 5. Применение подхода к анализу производительности распределенных вычислительных комплексов
5.1. Оценка производительности вычислительной инфраструктуры ВпВ-Грид в задаче конформации атомных кластеров
5.1.1. Описание распределенной вычислительной инфраструктуры ВпВ-Грид
5.1.2. Описание программного компонента управления процессом решения задачи
5.1.3. Применение линейной эталонной модели для анализа производительности комплекса ВпВ-Грид
5.2. Оценка эффективности работы программного комплекса НРС-ИАЗК
5.2.1. Компонент управления платформами исполнения
5.2.2. Описание работы модуля Трансивер
5.2.3. Компонент управления параллельным исполнением (РЕЭ)
5.2.4. Цель эксперимента и постановка задачи
5.2.5. Результаты экспериментов
5.3. Исследование производительности системы метакомпыотинга Х-Сош2 в эксперименте по докингу
5.3.1. Описание системы и постановка задачи исследования

Таблица 1. Сравнение различных видов параллельных систем
Характеристика Однородные системы Неоднородные системы Распределенные системы
Элементы Одинаковые процессоры Неоднородные вычислительные узлы Разнородные кластеры и рабочие станции
Доступность элементов Выделенные ресурсы Выделенные ресурсы Разделяемые (общие) ресурсы
Степень связности Интерконнект Интерконнект Интернет / Интранет
Примеры Вычислительные кластеры, машины с общей памятью Рабочие станции (совокупность СРСГ и СРи), кластеры на основе ПК Совокупности кластеров (мультикластеры), системы всеобщих вычислений
Для оценки производительности распределенных вычислительных комплексов необходимо разработать универсальный подход или совокупность методов и моделей, учитывающие указанные выше соображения. Подход должен обладать следующими свойствами:
• предлагать формальное определение понятия производительности и способ оценки производительности элементов;
• быть применимым к описанию однородных, неоднородных и распределенных систем, получаемые утверждения и вводимые характеристики производительности должны быть эквиваленты общепринятой модели для случая однородных систем;
• должен позволять использовать различные модели структуры решаемых задач и используемых вычислительных комплексов при анализе производительности.
Разработка подхода, удовлетворяющего представленным требованиям, является задачей, решаемой в данной работе.