توضیحات
A Priority-based Task Scheduling Algorithm in Grid
ترجمه فارسی موضوع مقاله: یک الگوریتم زمانبندی ارتباط (وظیفه) در شبکه (Grid) بر اساس اولویت
شبیه سازی در محیط ام فایل متلب انجام شده است.
دارای گزارش ورد 60 صفحه ای است.
چکیده :
محاسبات شبکه ای روشی است برای پردازش پردازنده های بزرگ که حتی ابر کامپیوتر ها نیز از انجام آنها عاجزاند. در این روش سیستم می تواند پردازش های عظیم خود را توسط کامپیوترهای شخصی در سراسر جهان که به این شبکه پیوسته است انجام دهد. این شبکه از منابع کامپیوتر در زمانهای بیکاری آنها استفاده می کند بنا بر این از تجمع کامپیوترهای کوچک پردازشگری بزرگ پدید می آید که می توان رقبای قدرتمندی برای ابر کامپیوتر ها باشند.
گرید کامپیوتینگ تکنولوژی تقسیم کردن منابع شبکه های دامنه های مختلف و نا همگون مبتنی بر سرویسهای دریافتنی است . محاسبات گریدی در اوایل دهه 90 در انجمن ابر محاسبات مطرح شد و هدف آن به کار گرفتن منابع محاسباتی موجود به شکل آسان برای محاسبات پیچیده توسط سایت های بود که به صورت جعرافیایی توزیع شده می باشند. ایده اصلی گرید این است که منابع ماشینهای شرکت کننده از طریق یک لایه نرم افزاری به صورت شفاف و مطمئن مورد استفاده قرار بگیرد. این لایه نرم افزاری وظایفی همچون مجازی سازی منابع یافتن و جستجوی منابع و مدیریت منابع های در حال اجرا را به عهده دارد. محاسبات گریدی در ساده ترین بیان محاسبات توزیع شده ای است که به سطح تکامل بالاترین رسیده است. هدف این است که تصویر یک کامپیوتر مجازی ساده و در عین حال بزرگ و پر قدرت که توانایی مدیریت خودش را دارا می باشد از یک مجموعه وسیعی از کامپیوترها به وجود بیاید این مجموعه از یک سری از سیستم های ناهمگون متصل به هم که ترکیبات مختلفی از منابع را به اشتراک گذاشته اند تشکیل شده است.
در گرید کامپیوتینگ به جای در اختیار داشتن منابع گران قیمت اختصاصی که معمولا بخش اعظم ظرفیت آن نیز خالی خواهد مانده ترجیح داده می شود تا منابع ارزان قیمتی تهیه شده و بین شبکه ها تقسیم گردد در این صورت به هنگام لود کاری(بارگذاری) از ظرفیت خالی منابع سایر شبکه ها استفاده خواهد شد این تکنولوژی بخصوص در کمپانیهای چند ملیتی که قاره های مختلف data canterهستند مورد استفاده قرار خواهند گرفت چرا که در سایر قاره ها، مراکز داده خارج از ساعت کاری بوده و ترافیک کاری آنها به حداقل رسیده است.پس می توان از منابع سخت افزاری آنها برای قارهایی که هم اکنون دارای لود کاری بیشتری است سود جست.
گرید کامپیوتینگ در حقیقت نسل جدیدی از شبکه های توزیع یافته است همانند اینترنت به کاربران خود اجازه می دهد فایلها را به اشتراک بگذارند. به علاوه منابع مشترکی از اطلاعات را برای استفاده کنند گان فراهم می کند با استفاده از این سیستم ها می توان منابع کامپیوتر های نا همگون را به اشتراک گذاشت هدف اصلی گرید از استفاده از این منابع مشترک مانند قدرت پردازنده پهنای باند پایگاه اطلاعات و در اختیار گزاردن آن برای کامپیوتر مرکزی است.
مثلا در مقیاس کوچک، شما فرض کنید در یک سازمان، اداره یا یک شرکت که کامپیوتر ها به هم شبکه هستند تعدادی از این کامپیوتر ها از اجزای سخت افزاری و فضایی که در اختیار دارند استفاده کامل و بهینه را نمی کنند و شخص دیگری در آن سازمان یا اداره که احتیاج به پردازش بزرگی را دارد می تواند از فضاهای سیستم های دیگری که متصل به شبکه هستند استفاده کند با این روش هر سیستم کوچکی می تواند خود به یک سیستم بزرگی تبدیل شود و از مزایای این روش مقرون به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی و زمان می باشد
این نوع شبکه های توزیع یافته اهمیت بالایی دارند به دلیل اینکه تقریبا در همه سازمانه و شرکت ها ی بزرگ تعدادی کامپیوتر بدون استفاده وجود دارد مثلا سرورهای یونیکس ،تقریبا ده تا بیست درصد از ظرفیت خود استفاده می کنند و کامپیوتر های شخصی حدودا از 95 درصد ظرفیت خود استفاده نمی کنند با استفاده از گرید از یک سازمان یا یک شرکت بزرگ می توان از منابع بلا استفاده کامپیوتر های سازمان کمال استفاده را برد و سرعت پردازش اطلاعات در سیستم ها که با کمبود حافظه مواجهند را جبران نمود از طرف دیگر سرعت نرم افزاهایی از این منبع بزرگ سخت افزاری استفاده می کنند بسیار بالاتر خواهد و در نتیجه می توان به فکر درست کردن نرم افزارهای با قابلیت بالاتری باشیم و منابع بیشتری را در اختیار استفاده کنندگان قرار دهیم.به طور کلی کامپیوترها در گرید به شبکه متصلند،این سیستم ها همچنین می توانند حاوی اطلاعات مهم و حساسی باشند در نتیجه امنیت را می توان یکی از مهمترین اجزای این سیستم ها دانست. شبکه (Grid) یک روش پیشنهاد شده برای حل مسائل پیچیده در مقیاس بزرگ می باشد و می توان آن را به نوعی روش محاسبات موازی در اینترنت تلقی کرد. زمانبندی ارتباط در شبکه (grid) یکی از مهمترین تکنولوژی سیستم شبکه است. الگوریتم های زمانبندی ارتباط جهت بهبود کارایی شبکه با استفاده از حداقل کردن طول زمانبندی بکار می روند. در مقاله مورد بررسی الگوریتم پیشنهادی بر پایه اولویت اجرایی وظایف است بنابراین زمانبندی بر پایه اولویت ارتباط صورت می گیرد یعنی ارتباطی که اولویت بالاتری را دارد در رتبه اول قرار می گیرد. در ادامه نتایج حاصل مرتبط با طول زمانبندی و نرخ مصرف منابع با دو الگوریتم دیگر که جلوتر اشاره خواهد شد، مورد مقایسه قرار خواهد گرفت که تاییدی بر برتری روش پیشنهادی است.
الگوریتم P-TSA
یک اپلیکیشن گرید شامل وضایف وابسته زیادی است که یک Directed Acyclic Graph(DAG) ارائه می دهند. که در آن:
G=(V,E) با توجه به اینکه V={vi, i=1,2,…,n} ، مجموعه ای از n ارتباط می باشد که در آن عبارت vi بیانگر نود iام می باشد.
E=(vi,vj) ، {i,j=1,…,n} مجموعه directed edges می باشد که بیانگر مرتبه نسبی بردار V می باشد. برای هر دو وظیفه vi,vjV ، vj نمی تواند انجام شود مگر آنکه ابتدا vi انجام گرفته باشد بنابراین vi برای vj یک پیشین و برعکس vj برای vi یک فرآیند پسین محسوب می شود. در این میان یک Task بدون جفت ، یک Task خالی و یک Task بدون فرزند، یک Task پایانی محسوب می شوند.
یک DAGتبدیل فوریه سریع در شکل 3-1 نشان داده شده است وزن های هر یال بیانگر زمان پردازش و ارسال از یک نود به نود بعدی است.
توضیحات بیشتر را با خرید این محصول دریافت نمایید.
شبیه سازی و بررسی نتایج
برای بررسی کارایی الگوریتم دو پارامتر مهم طول زمانبندی و مصرف منابع مورد بررسی قرار می گیرد. طول زمانبندی در یک گرید، بیانگر میزان کارایی یک سیستم گرید می باشد و در یک سیستم زمانبند پارامتر مهمی می باشد. در حالیکه فاکتور بهره وری منابع میزان بار ماشین منبع را بیان می کند که این فاکتور نیز پارامتر اساسی در یک سیستم گرید بشمار می رود. در اینجا سعی بر آن است تا الگوریتم پیشنهادی با دو الگوریتم Max-min , Min-min مورد مقایسه قرار گیرد.
در این مقاله برای بدست آوردن نتایج زمانبندی از پارامترهای تصادفی استفاده شده است. و پارامترهای آزمایش به شرح زیر است:
- m تعداد میزبان ها (host).
- m{10,20,30,40,60} برای DAGتولید شده و نیز برای Molecular Dynamic Code به صورت m{2,4,8,16,32,64} .
- در نظر نگرفتن زمان اتمام وظیفه در ECT میزبان مرجع.
- DT(Data Transmission) ارسال داده بین نقاط.
- نرخ بین متوسط DT و متوسط ECT را برابر 1 می گیریم.
بر اساس پارامترهای فوق مقاله از سه الگوریتم ذکر شده در فوق استفاده می کند.
نتایج شبیه سازی در زیر آمده است:
شبیه سازی The makespan contrast with the random DAG
شبیه سازی The makespan contrast with molecular dynamics code
شبیه سازی The resource utilization contrast with the random DAG
شبیه سازی The resource utilization contrast with molecular dynamics code
سرویس های Grid
سرویس های Grid
نتیجه گیری
محاسبات گرید (Grid computing) یک فرم خاصی از پردازش های موازی می باشد و این یعنی الگوریتم های زمانبندی که مسائل را در شبکه گرید حل می کنند به صورت مستقیم می توانند مسائل پردازش های موازی را نیز حل بکنند. در اینجا الگوریتم پیشنهادی P-STA بر پایه اولویت بندی وظایف پیشنهاد شد که زمانبندی را براساس اولویت ارتباط ها انجام می دهد. با نظر گرفتن نتایج، الگوریتم P-STA می توان طول زمانبندی را در پردازش وظایف مستقل کاهش دهد و از طرفی در مقایسه با دو الگوریتم معروف Min-min و Max-min کارایی بسیار مشخصی را از خودش نشان می دهد.
کلید واژه:
grid task scheduling, task priority, DAG , Heuristic algorithms, Program processors, Resource management, Scheduling algorithm, Dynamic scheduling
توجه: جهت دریافت شبیه سازی مقاله با متلب باید این محصول را خریداری نمایید.
شبیه سازی مقاله
A Priority-based Task Scheduling Algorithm in Grid
به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،. با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
