Алгоритми оптимального розподілу обчислювальних ресурсів у кластері з невідчужуваними ресурсами

Одним із завдань кластерних і Грід-систем є реалізація гнучкого простору для спільного використання ресурсів. Побудова моделей, що дозволяють ефективно використовувати та розподіляти ресурси в таких системах, є необхідним в умовах зростання популярності Грід-систем.

Існуючі розподілені обчислювальні технології спрямовані на комунікаційний та інформаційний обмін між комп'ютерами, але не надають інтегрованого підходу для координованого використання ресурсів на декількох обчислювальний системах. Нинішні технології або не дозволяють об'єднати різноманітні типи ресурсів, або не надають гнучкості в управлінні розділеними зв'язками [1].

Розглянута форма організації ресурсів Гріду, передбачає їх використання спільно з власниками - коли ресурси не відчужуються від власників, а завдання надходять не тільки з глобального, але і з локального рівня. Такий спосіб організації ресурсів називається Грід з невідчужуваними ресурсами. Перевагою такої форми організації є динамічне створення Гріду на час, необхідний для вирішення завдання. У той же час не потрібно формувати спеціальну ресурсну базу, а досить залучити вже наявні ресурси, не повністю завантажуванні своїми власниками [2].

Складністю такої реалізації з точки зору планування є те, що завдання, які надходять з локального рівня, не можуть контролюватися на глобальному рівні, але повинні враховуватися при розподілі завдань Гріду.

Всі існуючі методи розподілу ресурсів, такі як SJF (Shortest Job First) і LJF (Largest Job First) спрямовані на досягнення однієї з двох основних цілей [3]: підвищення ефективності загрузки ресурсів; забезпечення якнайшвидшого виконання великих завдань.

Відповідно до алгоритму розглянутого методу, завдання, що надходять у чергу раніше за інших, мають більш високий пріоритет, ніж завдання, що надійшли за ними. Завдання з вищим пріоритетом запускаються в першу чергу. Якщо для запуску завдання ресурсів виявляється недостатньо, очікується момент часу, коли накопиться необхідний йому обсяг вільних ресурсів, і завдання буде запущено. Тим часом низькопріоритетні завдання можуть займати ресурси, що залишилися не завантаженими. При цьому вводиться обмеження числа низькопріоритетних завдань, здатних «обігнати» більш пріоритетні завдання. Це дозволяє отримати компроміс між запобіганням зависання завдань і ефективністю використання ресурсів, але вимагає в кожному конкретному випадку підбирати число обгонів, яким необхідно обмежуватися для ефективної роботи методу.

Вивчення методів розподілу обчислювальних ресурсів між завданнями дозволяє вибрати найбільш підходящий алгоритм для подальшого його вдосконалення з метою досягнення якнайшвидшого виконання завдань. Результатом дослідницької роботи буде модифікація одного або декількох алгоритмів для побудови оптимальної моделі розподілу ресурсів.

Список літератури: 1. Коваленко В.М. Организация ресурсов Грид. / В.М. Коваленко, Д.А. Корягін. – М.: ІПМ ім. М.В.Келдиша РАН, 2004. – 25 с. 2. Управление параллельными заданиями в Гриде с неотчуждаемыми ресурсами / [Коваленко В.М., Коваленко Є.И., Корягін Д.А., Семячкін Д.А.]. – М.: ІПМ им. М.В.Келдиша, 2007. – 28 с. 3. Метод опережающего планирования для Грид / [Коваленко В.М., Корягін Д.А., Коваленко Є.І., Любимський Е.З.]. – М.: ІПМ ім. М.В.Келдиша, 2005. – 33 с.

УДК 004.78:005.72

О.А. Сахно, cтудентка 5 курсу

ksenija_s@list.ru