آقای سینا محمودی دانشجوی کارشناسی ارشد جناب آقای دکتر محسن شریفی روز چهارشنبه 26/11/90 ساعت 16 در اتاق دفاعیه واقع در طبقه سوم دانشکده کامپیوتر از پروژه کارشناسی ارشد خود تحت عنوان طراحی و پیاده سازی یک مکانیزم مستحکم توزیع بار در خوشه های نا همگن با توان محاسباتی بالا دفاع خواهند نمود.

  چکیده پایان نامه:

  خوشه­های با توان محاسباتی بالا یکی از مهمترین محیط­های محاسباتی برای فراهم آوردن توان پردازشی بالا برای برنامه­های کاربردی می­باشد. توزیع بار کاری بر روی خوشه­ها مسئله­ای است که از زمان ورود برنامه­ها تاثیرپذیری بالایی بر روی سیستم، ماهیت متفاوت کاربردها، و ناهمگنی سطوح مختلف سیستم دارد. فراخوانی­های سیستمی واسط اصلی ارتباط برنامه­ها با سیستم و منابع آن می­باشد و از اینرو تفاوت در سرعت فراخوانی­های سیستمی می­تواند نقش کلیدی در افزایش کارایی خوشه­های محاسباتی داشته باشد. از آنجا که مهاجرت بار کاری به ماشین­های با سرعت متفاوت فراخوانی سیستمی، می­تواند به کارایی آسیب برساند، از استحکام برای تعیین مناسب بودن تصمیم اتخاذ شده بهره برده می­شود. ویژگی استحکام بر مبنای مهاجرت پردازه به ماشین همگن از نظر سرعت فراخوانی سیستمی، بنا شده است. مکانیزم گرگ و میش از سالخوردگی پویا برای محاسبه میانگین تعداد پردازه­ها در صف پردازنده در بازه‌ی زمانی یک ثانیه، از ارسال دوره­ای برای جابجایی اطلاعات استفاده می­کند. پس از هر بار محاسبه‌ی بار، این اطلاعات بین ماشین­ها پخش می­شود. مکانیزم گرگ و میش با کمک میزان دسترس­پذیری در پردازنده‌ی راه دور و محلی، هزینه‌ی بازگشت فراخوانی سیستمی، هزینه‌ی مهاجرت و زمان اجرای فراخوانی­های سیستمی را بدون در نظر گرفتن حدود آستانه‌ی کاربری، پردازه، و ماشین مقصد تعیین می­کند. سپس با توجه به پیش­بینی­های قبلی درباره‌ی تصمیم­گیری­های قبلی و تعداد و هزینه‌ی فراخوانی­های سیستمی، استحکام برای پردازه­ها محاسبه می­گردد. در صورت استحکام انتقال پردازه به ماشین ناهمگن از نظر سرعت فراخوانی سیستمی، مهاجرت پردازه صورت می­گرد. خوشه­های مبتنی بر مکانیزم گرگ و میش برای اجرای پردازه­های مبتنی بر مکانیزم­های ارتباطی سیستم­عامل، مناسب می­باشند. به علاوه، پردازه­های پردازنده­گرا نیز روی خوشه­های مبتنی بر مکانیزم گرگ و میش به خوبی توزیع می­گردند. با این حال این مکانیزم در قبال توزیع مجدد پردازه­های مبتنی بر MPICH2 کارایی کمتری را فراهم می­آورد. نتایج آزمایشات نشان دادند که توزیع بار اولیه به همراه تعداد پردازه­های زیاد برای افزایش کارایی برنامه­های مبتنی بر MPICH2 مفید است.

  واژه‌های کلیدی: خوشه­های محاسباتی، توزیع بار، خوشه­های ناهمگن، استحکام، پردازنده­گرا، ارتباط­گرا، فراخوانی سیستمی، گرگ و میش.

 : Abstract

  HPC is one the most important computational environments for providing applications with computational power. Program arriving time, various natures of applications and heterogeneity at different levels of system, have major effects on load distribution problem in HPCs. As system calls are being the main interface between programs and system resources, the difference in execution speed of a system call plays a key role in achieving higher performance with HPCs. We used robustness concept to consider if the decisions which were made about migrating process to a system with heterogeneity at execution time of proposed system calls, improve performance. Performance feature of robustness is determined based on heterogeneity at speed of execution of system calls. We have designed Twilight mechanism based on this concept to redistribute processes among machines belong to the cluster. Employing dynamic aging, Twilight mechanism computes average load continuously by counting ready queue and reports it at each second. Computing load each second, Twilight send its data to its neighbors using a periodical mechanism. Using CPU availability of home and remote nodes, migration cost and system call redirection time, Twilight selects a pair of process and target machine without employing any user defined threshold. After that, Robustness is computed for the process with respect to previous decisions. Process migration would carry on if changing place of process to the remote heterogeneous machine would preserve robustness condition. HPC clusters enabled with Twilight mechanism are suitable for running CPU-bounded processes as well as IPC-bounded processes using basic OS APIs. However, Twilight enabled HPCs are not suitable to deal with MPICH2 based applications in general manner. Our experiments show that using primary load distribution applied on MPICH2 based programs besides creating many processes, leads Twilight mechanism to achieve better performance.

  Keywords: Load Distribution, Heterogeneity, Robustness, CPU-bounded, IPC-bounded, System Call, Twilight .

  ارائه­دهنده:

  سینا محمودی

  اساتید راهنما:

  دکتر محسن شریفی

  استاد ممتحن داخلی : دکتر سعید پارسا

  استاد ممتحن خارجی :دکتر اسلام ناظمی

  زمان : چهارشنبه 26 بهمن ماه

  ساعت 16

  مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه سوم- اتاق دفاعیه

  از اساتید بزرگوار، دانشجویان گرامی و دیگر متخصصان و علاقه مندان به موضوع دفاعیه دعوت
می شود با حضور خود موجبات غنای علمی و ارتقای کیفی را فراهم سازند.

  دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی