Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Հերթի դինամիկ կազմակերպումը գրիդ միջավայրում

Պետրոսյան, Սերգեյ Հրանտի (2012) Հերթի դինամիկ կազմակերպումը գրիդ միջավայրում. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Ինֆորմատիկայի և ավտոմատացման պրոբլեմների ինստիտուտ.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (301Kb)

    Abstract

    Հաճախ գիտական և գիտատեխնիկական խնդիրներ լուծելիս պահանջվում են իրականացնել մեծաքանակ հաշվողական գործողություններ, որոնք էլ պահանջում են հզոր հաշվողական համակարգերի՝ գերկոմպյուտերների առկայությունը: Սակայն վերջիններս ունեն բավականին բարձր արժեք, որն էլ խոչընդոտում է նրանց առավել լայն տարածմանը: Վերջին տասնամյակներում ստեղծվել են առավել հասանելի հաշվողական միջոցներ՝ կլաստերային համակարգեր, որոնք ի տարբերություն գերկոմպյուտորների, ծրագրավորողից պահանջում են զուգահեռ ծրագրավորման մեթոդների և համապատասխան փաթեթների խորը իմացություն: Հաշվողական կլաստերային համակարգերը տարբերվում են միմյանցից ունեցած հաշվողական ռեսուրսներով և կազմակերպման եղանակներով: Կախված հաշվողական կլաստերների կազմակերպման եղանակից և ծանրաբեռնվածությունից, տարբեր առաջադրանքներ նպատակահարմար է տեղադրել տարբեր համակարգերի հերթերում: Կլաստերների լայնորեն օգտագործումը խթանում է նրանցում հերթերի անհավասարաչափ ծանրաբեռնմանը: Այս և այլ պատճառները հանգեցնում են որոշ հաշվողական համակարգերի միավորմանը մեկ ընդհանուր ծառայության՝ հաշվողական գրիդ ծառայութան մեջ: Հաշվողական գրիդ միջավայրի ռեսուրսների կառավարումը և առաջադրանքների սպասարկման պլանավորումը դժվարին խնդիրներից են, որոնց ոչ լիարժեք կազմակերպումը կարող է հանգեցնել ռեսուրսների ցածր ծանրաբեռնմանը և արդյունավետության նվազմանը: Առաջադրանքների բնութագրիչներին լրացուցիչ սահմանափակումներ դնելով հնարավոր է կատարել առաջադրանքների դասակարգում: Այդպիսի սահմանափակումներից է սպասման ժամանակի սահմանափակումը: Սպասման ժամանակը դա այն ժամանակն է, որի ընթացքւմ առաջադրանքը կարող է սպասել հերթում մինչև կատարման անցնելը: Հաճախ առաջադրանքների արդյունքները ակտուալ են որոշակի ժամանակահատվածում, բայց հերթի ծանրաբեռնվածության պատճառով հնարավոր է առաջադրանքի սպասարկման ուշացում: Մտցնելով սպասման ժամանակի սահմանափակումը՝ հնարավոր է առաջադրանքը հերթում տեղադրելուց երաշխավորել հստակ ժամանակում սպասարկման անցնելը: Սպասման ժամանակի սահմանափակումը ստեղծում է նոր խնդիրների դաս, որոնցից են գրիդ միջավայրի ռեսուրսների ծանրաբեռնման խնդիրը, գրիդ միջավայրի կողմից սպասարկված առաջադրանքների ավելացման խնդիրը կամ գրիդ միջավայրի ռեսուրսների հավասարաչափ ծանրաբեռնման խնդիրը: В различных областях науки и техники часто возникают задачи, для решения которых требуется выполнение многочисленных вычислительных операций и мощные вычислительные системы, суперкомпьютеры. С конца 20-ого века развиваются многопроцессорные системы кластерного типа, которые предоставляют из себя объединение большого количество компьютеров. Вычислительные кластерные системы, или просто кластеры, можно сконфигурировать для конкретных типов вычислений, что приводит к повышению производительности этих типов вычислений. В основах кластеров лежит эффективная и согласованная организация параллельных процесов. Поскольку, кластеры конфигурируются по разному и отличаются по специфике решаемых задач, пользователь должен иметь возможность выполнять свои задачи на различных кластерах. Поэтому, кластеры объединяются в единую грид систему, и пользователи могут выполнять свои задачи в единой инфраструктуре. Эфферктивное управление ресурсами и планирование выполнения задач в кластерных, грид и облачных средах являются труднорешаемыми задачами. Несмотря на значительные результаты, полученные ранее, остаются проблемы оптимального управления вычислительными ресурсами. Такой проблемой является своевременное выполнение задачи, поступающей в грид систему. Своевременное выполнение задачи является актуальной задачей для многох приложений в экономике и системах управления. Наличие ограничения на время ожидания приводит к необходимости гарантирования выполнения задачи в момент ее поступления в систему или отказ от обслуживания. Основная цель исследования состоит в исследовании, разработке и внедрении безприоритетной системы организации очереди для вычислительных грид инфраструктур, которая удовлетворяет ограничениям времени ожидания и гарантирует выделение соответствующих ресурсов для выполнения задач, а также в оценке эффективности, предложенных для реализации системы алгоритмов. Система должна также иметь возможность дальнейшего расширения. Научная новизна работы Проведено исследование и сравнение систем организации очередей для многомашинных вычислительных комплексов. Предложено использование системы управления очередями с учетом ограничений на время ожидания. Предложены новые подходы для организации очереди с гарантированным обслуживанием задач. Для таких очередей разработаны алгоритмы последовательного выполнения задач, наибольшей загрузки ресурсов, равномерной загрузки ресурсов, выполнения наибольшего количества заданий. In various scientific areas there are many tasks that require a large number of computational operations and high power computing systems like supercomputers. Since the end of 20-rd century till now there were developed cluster type of multiprocessor systems. The cluster system or just clusters may be configured for custom computing types, this will increase the productivity for that type of computing. The core component of clusters is coordinated parallel programming. As clusters differ in their settings and designed for a specific class of tasks, users should have the opportunity to work on different clusters, to be able to run their tasks in different clusters. This is a reason of collecting all clusters into one computational grid infrastructure, and permit users to run their task in that computational grid infrastructure. Efficiently resource management and job scheduling in cluster, grid and cloud environments are challenging problems. Although significant results were achieved in the past, there are some problems that still exist. Such problem is the job execution on schedule. Job execution on schedule is urgent for many commercial systems. The existence of waiting time restriction either results to guaranty the job execution or to decline it on incoming time. The main aims of the research are to research, develop and implement a workflow management system for computational grid environment that meet waiting time restriction and guaranty availability of appropriated resource for task execution. This systems must have availability to extend. The aim is also to get an evaluation for developed systems. Scientific novelty of the work are: Investigated and compared the workflow management systems for multiprocessor computational complexes. Suggested the usage of workflow management system with waiting time restriction. Suggested new ways for workflow management with guaranteed job execution. Developed tasks sequentially execution, resource utilization, more tasks execution and equal resource utilization algorithms.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Динамическое управление очередями в среде грид. Workflow management in computing grid environments.
    Uncontrolled Keywords: Петросян Сергей Грантович, Petrosyan Sergey Hrant
    Subjects: Informatics and Computer Systems
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 03 Oct 2016 13:30
    Last Modified: 03 Oct 2016 13:30
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3555

    Actions (login required)

    View Item