Управление заданиями в гриде с некластеризованными ресурсами

• Автор: Березовский, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

Грид с неклаегеризованными ресурсами

Актуальность темы.

Цель и задачи работы.

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы.

Структура и объм работы.

Краткое содержание работы

Глава 1 Существующие решения для управления некластеризованными компьютерами.
1.1. Проекты Ноте и платформа I.
1.2. Р2Рподход. Системы i и i
1.2.1. i
1.2.2. Система i.
1.3. Системы с централизованным управлением
1.3.1. Система X.
1.3.2. Система X
1.3.3. Система
1.4. Корпоративные системы система i.
1.5. Возможность применения существующих систем для построения одноуровневого грида.
1.6. Требования к программному обеспечению одноуровневого грида
1.6.1. Общие требования к программному обеспечению одноуровневого грида
1.6.2. Поддержка неотчуждаемых ресурсов
Глава 2 Архитектура системы диспетчеризации заданий в гриде с неклае геризованными ресурсами.
2.1. Состав компонентов системы диспетчеризации
22. Диспетчер одноуровневого грида
2.2.1. База данных диспетчера.
2.2.2. Служба взаимодействия с агентами.
2.2.3. Служба управления заданиями.
2.2.4. Служба планирования.
2.2.5. Информационная служба.
2.2.6. Служба передачи данных
2.3. Агент на исполнительном компьютере
2.4. Пользовательский интерфейс
Глава 3 Планирование заданий в гриде с неклаегеризованными ресурсами
3.1. Существующие способы планирования в одноуровневом гриде
3.1.1. Способы планирования в зависимости от полноты информации о заданиях и компьютерах.
3.1.2. Способы планирования в зависимости от поставленных целей
3.1.3. Пакетный и онлайн режимы планирования.
3.2. Сравнение различных алгоритмов планирования.
3.2.1. Случайные алгоритмы планирования
3.2.2. Алгоритмы, использующие информацию о ресурсах и заданиях.
3.2.3. Алгоритмы с пакетным распределением заданий.
3.2.4. Выводы
3.3. Метод планирования, направленный на завершение заданий взаданный срок
3.3.1. Задача планирования в гриде с неотчуждаемыми ресурсами
3.3.2. Использование прогноза эффективной производительности
3.3.3. Оценка качества планирования
3.3.4. Эффективное использование пула неотчуждаемых компьютеров
Глава 4 Программная реализация системы диспетчеризации.
4.1. Состав и функции системы .
4.2. Стороннее программное обеспечение базового уровня.
4.2.1. Использование системы
4.2.2. Использование базовых служб i 4
4.3. Диспетчер одноуровневого грида
4.3.1. Служба взаимодействия с агентами
4.3.2. Служба управления заданиями.
4.3.3. Служба передачи и хранения данных.
4.4. Агент на исполнительном компьютере
4.4.1. Архитектура агента
4.4.2. Реализация функций агента
4.5. Пользовательский интерфейс.
Глава 5 Практические применения системы
5.1. Задача пространственного распределения энергии ионизирующего излучения.
5.1.1. Актуальность применения технологий грида.
5.1.2. Проведение расчтов на некластеризованных компьютерах
5.1.3. Результаты расчтов
5.2. Расчт модели движения лайнера в магнитном компрессоре
5.2.1. Актуальность применения технологии грида.
5.2.2. Проведение расчтов на некластеризованных компьютерах
5.2.3. Полученные результаты
Заключение
Литература


В обоих случаях при создании и поддержке функционирования грида необходим профессиональный подход, но в одноуровневой архитектуре не требуется наличия специального персонала, который бы занимался обслуживанием исполнительных ресурсов в связи с их включением в грид. Рассматривая одноуровневый грид как широко доступное средство дистанционного использования вычислительных ресурсов, можно указать несколько сценариев его применения. Создание распределённых инфраструктур высокой пропускной способности. Одноуровневый грид сохраняет возможность создания широкомасштабных грид-инфраструктур, которые в современной практике строятся на основе локальной кластеризации ресурсов. По той же причине полное время обработки обычного задания на исполнительном компьютере не совпадает с требуемым чистым процессорным, временем. В связи с этим одна из наиболее важных проблем, решаемых программными средствами — обеспечение завершения задания в заданное время. В таких условиях наиболее привлекательным выглядит применение масштабных одноуровневых гридов для выполнения серийных расчётов в виде набора независимых заданий, которые могут обрабатываться параллельно на разных ресурсах, не обмениваясь данными. В этом смысле их можно рассматривать как части одного слабо связанного параллельного задания. Объединение ресурсов в рамках временных коллективов. Грид чаще всего ассоциируется с рекордными по необходимым вычислительным ресурсам задачами. Простота одноуровневой организации может сделать грид обыденным средством для решения класса задач, для которых требуется кратное (а не на порядки) увеличение мощности по сравнению с мощностью современных персональных компьютеров. Для этого необходимо, чтобы один центр управления гридом был способен поддерживать деятельность множества небольших коллективов, в которые объединяются лица, предоставляющие ресурсы, и лица, их использующие. Такие коллективы могут образовываться динамически, и их можно рассматривать как аналоги крупных виртуальных организаций современных гридов. Диспетчер одноуровневого грида должен обеспечивать автономность подобных «виртуальных организаций» в рамках объединённой ресурсной инфраструктуры многих таких организаций. Персональный грид. Вычислительные средетва, которыми располагает отдельный пользователь, как правило, ограничены единственным компьютером. Накопление ресурсного парка создаёт предпосылки для преодоления этого «барьера одного компьютера», но необходима адекватная техническая и технологическая поддержка вычислительной деятельности в более сложной среде, состоящей из нескольких компьютеров. В качестве средства, обеспечивающего такую поддержку, может выступать одноуровневый грид. В результате он получает общую точку доступа ко всей совокупности компьютеров — через управляющий центр грида, который обеспечивает эффективную балансировку их загрузки. Аналогичный эффект можно получить и от кластеризации компьютеров, но подход грида исключает проблемы обслуживания кластера. Предоставление дистанционного доступа к приложениям. Понятие ресурса в гриде является очень широким и не ограничивается только системными ресурсами компьютеров (процессор, память, дисковое пространство). Ресурсом также может являться, например, устройство, подключенное к сети, а также любое приложение, которое по каким-либо причинам не может быть установлено у всех, кто хочет обрабатывать с его помощью свои данные. Путём подключения к гриду владелец компьютера, на котором установлено такое приложение, может предоставить к нему-* доступ и определить круг лиц, которые могут им пользоваться. Альтернативой может служить оформление приложения в виде грид-службы, но этот вариант более сложен. Приведённые сценарии использования одноуровневой организации ресурсов свидетельствуют о наличии ситуаций, в которых применение такой модели даёт дополнительные возможности при решении вычислительных задач. Целью диссертационной работы является разработка методов управления заданиями в гриде с некластеризованными ресурсами (компьютерами), в том числе такими, которые используются совместно с их владельцами, то есть не отчуждаются целиком в грид. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи.