Методи побудови брокерів для децентралізованих грід- середовищ із застосуванням додаткових інформаційних джерел
| dc.contributor.author | Свірін, Павло Володимирович | |
| dc.contributor.degreedepartment | системного проектування | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Навчально-науковий комплекс «Інститут прикладного системного аналізу» | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-04-22T10:20:24Z | |
| dc.date.available | 2014-04-22T10:20:24Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Ph.D. thesis on the specialty 05.13.12 – Computer Aided Design Systems. – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”. – Kyiv, 2014. The dissertation is devoted to the investigation and development of the methods for design of resource brokers for decentralized Grid environments. The specifics of grid environments resource brokers have been researched together with the advantages and the disadvantages of load distribution algorithms. The methods for computation resource have been enhanced with the parameters taken from additional information sources in order to enhance the state description for a computation resource. The method for compensation of the absence of some parameters necessary to calculate the rank for a computation resource has been implemented, thus even if a resource has incomplete description it can still take part in the resource ranking and selection. The architecture for task rescheduling has been developed which allows to transfer the task from the resources with a long task queue to free resources, this approach allows to start the tasks that spend a lo of time in the queue immediately. The methods developed are implemented as modules compatible with GridALLTED circuit simulation software and also for ALICE experiment processing software. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 – Системы автоматизации проектировочных работ. – Национальный технических университет Украины “Киевский политехнический институт”. – Киев, 2014. Диссертация посвящена исследованию и разработке методов балансирования нагрузки в децентрализованных средах грид. Исследованы особенности построения брокеров вычислительных ресурсов для грид-сегментов, преимущества и недостатки существующих алгоритмов распределения нагрузки между ресурсами в грид-среде, рассмотрены преимущества и недостатки существующих архитектур построения грид- сегментов. Рассмотрены методы реализации алгоритмов брокеров для выбора целевого ресурса в децентрализованных средах. Существующие реализации проводят выбор ресурса случайным образом или оценивают ресурс по одной из статических или динамических характеристик, что не дает полного описания текущего состояния ресурса и не позволяет адекватно выразить состояние в числовой характеристике, с помощью которой возможно провести ранжирование вычислительных ресурсов. В качестве базового программного обеспечения для реализации и проверки работоспособности гипотез был выбран программный комплекс Nordugrid ARC, который представляет собой реализацию децентрализованной среды грид. Рассмотрены возможные источники дополнительной информации для расширения набора характеристик, которыми можно описать состояние вычислительного ресурса. В качестве возможных источников выбраны системы мониторинга типа Nagios или Ganglia, а также веб-сервисы на базе программного обеспечения грид-сегмента, которые находятся непосредственно на вычислительном ресурсе и возвращают специфическую информацию о нем. Усовершенствованы методы оценивания состояния вычислительных ресурсов с применением характеристик, которые входят не только в стандартные информационные системы программного обеспечения для грид-среды, а также привлечение посторонних источников информации для расширения описания состояния вычислительных ресурсов. Предложен метод компенсации отсутствия необходимых характеристик для построения оценки состояния вычислительного ресурса, что позволяет даже при отсутствии некоторых характеристик проводить оценку состояния ресурса, что в свою очередь позволяет ресурсу продолжать брать участие в выборе целевого вычислительного ресурса для выполнения задания. Разработана архитектура для брокера, который выбирает целевой ресурс на основе прогноза времени начала выполнения задачи, для чего используется информация от сервиса-реестра типов заданий, а так же сервиса, который отслеживает стадию исполнения каждого задания в грид-сегменте. Разработана архитектура переноса заданий между ресурсами децентрализованной грид-среде для уменьшения времени ожидания заданиями в очередях вычислительных ресурсов. В качестве программного обеспечения для моделирования грид-среды использовался симулятор Alea на базе GridSim. Для проверки гипотез были выбраны следующие варианты брокеров: брокер со случайным выбором ресурса, брокер на базе показателя продуктивности вычислительного ресурса, брокер с прогнозом времени начала выполнения задания, брокер с сервисами переноса заданий между ресурсами. Результаты моделирования показали, что брокер на базе показателя продуктивности ресурса дает значительный прирост производительности при последующем выполнении задач. Брокер с прогнозом времени начала выполнения задачи позволяет оптимизировать выполнение пакетов задач, что сокращает время выполнения пакетов задач на 12-15%. Вариант брокера прогнозирования времени с переносом задания с ресурсов с длинными очередями на ненагруженные ресурсы дополнительно сокращает время обработки на 5% сравнительно с брокером на базе продуктивности. Недостатками последних двух подходов являются необходимость проводить замеры продолжительности выполнения типов задач и необходимость внедрения дополнительных веб-сервисов. В работе экспериментально подтверждена эффективность предложенных метод построения брокеров. Разработанные методы реализованы в виде программного обеспечения, которое является совместимым с пакетом схемотехнического проектирования GridALLTED, и проверены на кластере НТУУ «КПИ», а также внедрены в программном обеспечении для обработки результатов эксперимента ALICE. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.12 – Системи автоматизації проектувальних робіт. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”. – Київ, 2014. Дисертація присвячена дослідженню та розробці методів балансування навантаження в децентралізованому грід-середовищі. Досліджено особливості побудови брокерів обчислювальних ресурсів для грід-середовищ, переваги та недоліки існуючих алгоритмів розподілу навантаження між ресурсами в грід- середовищі. Вдосконалено методи оцінювання стану обчислювальних ресурсів із застосуванням характеристик, що входять не лише до стандартних інформаційних систем програмного забезпечення для грід-середовищ, а також залучені від сторонніх джерел інформації для розширення опису стану обчислювальних ресурсів. Розроблено метод компенсації відсутності необхідних характеристик для побудови оцінки стану обчислювального ресурсу, що дозволяє навіть за відсутності деяких характеристик розрахувати оцінку стану ресурсу, що в свою чергу дозволяє ресурсу продовжувати брати участь у виборі цільового обчислювального ресурсу для виконання завдання. Розвинуто архітектуру та механізм переносу завдань між ресурсами у децентралізованому грід-середовищі для зменшення часу очікування завданнями у чергах обчислювальних ресурсів. Розроблені методи реалізовано у вигляді програмного забезпечення, яке впроваджено у програмному забезпеченні для обробки результатів експеримента ALICE, а також у пакеті схемотехнічного проектування GridALLTED, і перевірено на кластері НТУУ «КПІ». | uk |
| dc.format.page | 20 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/7324 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 004.724.2 , 004.75 | uk |
| dc.title | Методи побудови брокерів для децентралізованих грід- середовищ із застосуванням додаткових інформаційних джерел | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.13.12 – системи автоматизації проектувальних робіт | uk |