Управление параллельными заданиями в гриде с помощью опережающего планирования

• Автор: Семячкин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

Актуальность темы.

Цель и задачи работы

Практическая значимость.

Апробация работы

Структура и объм работы

Краткое содержание работы

Глава 1 Управление параллельными заданиями в локальных системах и специфика грида

1.1. Обзор методов планирования параллельных заданий.

1.1.1. Методы разделения ресурсов
1.1.2. Мет оды разделения времени
1.2. Технологии распределнного компьютинга
1.2.1. Распределенный компьютинг и грид
1.2.2. Грид для организации высокопроизводительного компьютинга
1.3. Управление параллельными заданиями в гриде
1.3.1. Свойства грида
1.3.2. Задача коаллокации в гриде
1.4. Выводы
Глава 2 Существующие подходы к планированию параллельных заданий в гриде
2.1. Использование методов приоритетного планирования в гриде
2.2. Системы планирования параллельных заданий в гриде.
2.2.1. КО
2.2.2. i vi.
2.2.3. ii vi
2.2.4. I.
2.2.5. i .
2.3. Выводы
Глава 3 Планирование параллельных заданий в гриде с неотчуждаемыми ресурсами.
3.1. Экономический подход к планированию в гриде.
3.2. Алгоритм планирования, учитывающий разделение и коаллокацию ресурсов.
3.2.1. Применение i в гриде с неотчуждаемыми ресурсами
3.2.2. Алгоритм планирования.
3.2.3. Обоснование корректности алгоритма
3.2.4. Учт различной производительности процессоров.
3.2.5. Экспериментальная оценка эффективности алгоритма
3.2.6. Масштабируемость планировщика.
3.3. Выводы.
Глава 4 Реализация опережающего планирования для параллельных заданий
4.1. Архитектура системы диспетчеризации.
4.2. Диспетчер.
4.2.1. Служба прима команд
4.2.2. Служба прима информации о ресурсах.
4.2.3. База данных планирования
4.2.4. Служба планирования.
4.2.5. Служба управления запуском
4.3. Ресурсный агент.
4.3.1. Блок сбора информации о ресурсе.
4.3.2. Служба резервирования.
4.4. Пользовательский интерфейс
4.5. Выводы
Заключение.
Литература


Используемым на практике системам диспетчеризации присущи довольно жёсткие ограничения по применению, и они не способны исключить такие нежелательные эффекты, как непредсказуемость времени обработки заданий, задержка обработки в ситуациях, когда имеются простаивающие ресурсы. Существенным недостатком большинства систем является невозможность обработки параллельных заданий. Основная сложность в этом случае состоит в необходимости планирования, которое обеспечивает накопление и затем гарантированное синхронное выделение ресурсов в нескольких кластерах (коаллокация ресурсов): эго предотвращает зависание заданий, которое является следствием фрагментации ресурсного пула. Некоторые системы способны решить эту задачу в специальных условиях применения, когда используемые ресурсы полностью отчуждаются в грид и централизованно управляются. Диссертационная работа посвящена проблемам разработки методов управления параллельными заданиями и их алгоритмической поддержки для актуальной формы грида, когда ресурсы не отчуждаются от владельцев, а используются в гриде совместно с ними (неотчуждаемые ресурсы). Целью диссертационной работы является разработка нового метода управления параллельными заданиями в гриде. Достижение цели связывается с решением следующих задач. Первая задача — это исследование существующих методов управления параллельными заданиями в кластерных системах и различных формах грида. Четвёртая задача — разработка алгоритма планирования, решающего задачу коаллокации в условиях разделения кластерных ресурсов с их владельцами. Пятая задача заключается в программной реализации разработанного метода в системе диспетчеризации параллельных заданий и оценке характеристик масштабируемости системы и эффективности алгоритма планирования. Полученные в диссертационной работе результаты могут быть использованы для построения гридов из существующих вычислительных центров путём объединения их ресурсов для решения важных прикладных задач науки и техники, выполняющихся на большом числе процессоров. Разработанный диспетчер позволяет повысить эффективность функционирования распределённой вычислительной среды, а работу с ней сделать не сложнее, чем с более привычными компьютерными архитектурами: многопроцессорными и кластерными системами. С его помощью можно решать наиболее ресурсоёмкие параллельные задачи, для которых требуется привлечение компьютерного парка нескольких организаций. Предполагается, что в дальнейшем результаты работы будут применены в программном обеспечении крупных инфраструктурных проектов. Распределённые вычисления и грид-технологии в науке и образовании». Доклад «Использование алгоритма Backfill в гриде», Дубна, июня-2 июля г. Семинар МГУ им. М.В. Ломоносова «Проблемы современных информационно-вычислительных систем» под руководством д. В.А. Васенина. Доклад «Способы планирования в гриде и их реализация в грид-диспетчере», Москва, апреля г. Семинар группы разработчиков программного обеспечения для грид-инфраструктуры EGEE ARDA под руководством М. Lamanna. Доклад «KIAM in GT4 Evaluation Activity and Grid Research», CERN, Женева, октября г. Всероссийская научно-методическая конференция «Телематика-». Доклад «Создание прототипа центра базовых грид-сервисов нового поколения для интенсивных операций с распределёнными данными в федеральном масштабе», Санкт-Петербург, 5-8 июня г. Распределённые вычисления и грид-технологии в науке и образовании». Доклад «Управление параллельными заданиями в гриде с помощью метода опережающего планирования», Дубна, - июня г. Научная конференция «Ломоносовские чтения», факультет ВМиК МГУ им. М.В. Ломоносова. Доклад «Коаллокация ресурсов грида для обслуживания параллельных заданий», Москва, - апреля г. Научный семинар ИПМ им. М.В. Келдыша под руководством М. Р. Шура-Бура и Д. А Корягина. Доклад «Управление параллельными заданиями в гриде с помощью опережающего планирования», Москва, 6 ноября г. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ [1,2, 3, 4, 5], в том числе, одна [5] — в журнале, рекомендованном ВАК для публикации основных результатов докторских и кандидатских диссертаций по вычислительной технике и информатике. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы.