Publicação
Resource discovery for arbitrary scale systems
| Resumo: | Tecnologias de Computação Distribuída em larga escala tais como Cloud, Grid, Cluster e Supercomputadores HPC estão a evoluir juntamente com a emergência revolucionária de modelos de múltiplos núcleos (por exemplo: GPU, CPUs num único die, Supercomputadores em single die, Supercomputadores em chip, etc) e avanços significativos em redes e soluções de interligação. No futuro, nós de computação com milhares de núcleos podem ser ligados entre si para formar uma única unidade de computação transparente que esconde das aplicações a complexidade e a natureza distribuída desses sistemas com múltiplos núcleos. A fim de beneficiar de forma eficiente de todos os potenciais recursos nesses ambientes de computação em grande escala com múltiplos núcleos ativos, a descoberta de recursos é um elemento crucial para explorar ao máximo as capacidade de todos os recursos heterogéneos distribuídos, através do reconhecimento preciso e localização desses recursos no sistema. A descoberta eficiente e escalável de recursos ´e um desafio para tais sistemas futuros, onde os recursos e as infira-estruturas de computação e comunicação subjacentes são altamente dinâmicas, hierarquizadas e heterogéneas. Nesta tese, investigamos o problema da descoberta de recursos no que diz respeito aos requisitos gerais da escalabilidade arbitrária de ambientes de computação futuros com múltiplos núcleos ativos. A principal contribuição desta tese ´e a proposta de uma entidade de descoberta de recursos adaptativa híbrida (Hybrid Adaptive Resource Discovery - HARD), uma abordagem de descoberta de recursos eficiente e altamente escalável, construída sobre uma sobreposição hierárquica virtual baseada na auto-organizaçãoo e auto-adaptação de recursos de processamento no sistema, onde os recursos computacionais são organizados em hierarquias distribuídas de acordo com uma proposta de modelo de descriçãoo de recursos multi-camadas hierárquicas. Operacionalmente, em cada camada, que consiste numa arquitetura ponto-a-ponto de módulos que, interagindo uns com os outros, fornecem uma visão global da disponibilidade de recursos num ambiente distribuído grande, dinâmico e heterogéneo. O modelo de descoberta de recursos proposto fornece a adaptabilidade e flexibilidade para executar consultas complexas através do apoio a um conjunto de características significativas (tais como multi-dimensional, variedade e consulta agregada) apoiadas por uma correspondência exata e parcial, tanto para o conteúdo de objetos estéticos e dinâmicos. Simulações mostram que o HARD pode ser aplicado a escalas arbitrárias de dinamismo, tanto em termos de complexidade como de escala, posicionando esta proposta como uma arquitetura adequada para sistemas futuros de múltiplos núcleos. Também contribuímos com a proposta de um regime de gestão eficiente dos recursos para sistemas futuros que podem utilizar recursos distribuíos de forma eficiente e de uma forma totalmente descentralizada. Além disso, aproveitando componentes de descoberta (RR-RPs) permite que a nossa plataforma de gestão de recursos encontre e aloque dinamicamente recursos disponíeis que garantam os parâmetros de QoS pedidos. |
|---|---|
| Autores principais: | Zarrin, Javad |
| Assunto: | Informática Recursos de informação electrónicos Sistemas distribuídos Computação de alto rendimento Computação em nuvem |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Aveiro |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro |
| Resumo: | Tecnologias de Computação Distribuída em larga escala tais como Cloud, Grid, Cluster e Supercomputadores HPC estão a evoluir juntamente com a emergência revolucionária de modelos de múltiplos núcleos (por exemplo: GPU, CPUs num único die, Supercomputadores em single die, Supercomputadores em chip, etc) e avanços significativos em redes e soluções de interligação. No futuro, nós de computação com milhares de núcleos podem ser ligados entre si para formar uma única unidade de computação transparente que esconde das aplicações a complexidade e a natureza distribuída desses sistemas com múltiplos núcleos. A fim de beneficiar de forma eficiente de todos os potenciais recursos nesses ambientes de computação em grande escala com múltiplos núcleos ativos, a descoberta de recursos é um elemento crucial para explorar ao máximo as capacidade de todos os recursos heterogéneos distribuídos, através do reconhecimento preciso e localização desses recursos no sistema. A descoberta eficiente e escalável de recursos ´e um desafio para tais sistemas futuros, onde os recursos e as infira-estruturas de computação e comunicação subjacentes são altamente dinâmicas, hierarquizadas e heterogéneas. Nesta tese, investigamos o problema da descoberta de recursos no que diz respeito aos requisitos gerais da escalabilidade arbitrária de ambientes de computação futuros com múltiplos núcleos ativos. A principal contribuição desta tese ´e a proposta de uma entidade de descoberta de recursos adaptativa híbrida (Hybrid Adaptive Resource Discovery - HARD), uma abordagem de descoberta de recursos eficiente e altamente escalável, construída sobre uma sobreposição hierárquica virtual baseada na auto-organizaçãoo e auto-adaptação de recursos de processamento no sistema, onde os recursos computacionais são organizados em hierarquias distribuídas de acordo com uma proposta de modelo de descriçãoo de recursos multi-camadas hierárquicas. Operacionalmente, em cada camada, que consiste numa arquitetura ponto-a-ponto de módulos que, interagindo uns com os outros, fornecem uma visão global da disponibilidade de recursos num ambiente distribuído grande, dinâmico e heterogéneo. O modelo de descoberta de recursos proposto fornece a adaptabilidade e flexibilidade para executar consultas complexas através do apoio a um conjunto de características significativas (tais como multi-dimensional, variedade e consulta agregada) apoiadas por uma correspondência exata e parcial, tanto para o conteúdo de objetos estéticos e dinâmicos. Simulações mostram que o HARD pode ser aplicado a escalas arbitrárias de dinamismo, tanto em termos de complexidade como de escala, posicionando esta proposta como uma arquitetura adequada para sistemas futuros de múltiplos núcleos. Também contribuímos com a proposta de um regime de gestão eficiente dos recursos para sistemas futuros que podem utilizar recursos distribuíos de forma eficiente e de uma forma totalmente descentralizada. Além disso, aproveitando componentes de descoberta (RR-RPs) permite que a nossa plataforma de gestão de recursos encontre e aloque dinamicamente recursos disponíeis que garantam os parâmetros de QoS pedidos. |
|---|