Алпатов А.Н. —
Оценка влияния системных параметров распределённого вычислительного комплекса на эффективность работы алгоритмов балансировки нагрузки
// Кибернетика и программирование. – 2017. – № 1.
– С. 1 - 10.
DOI: 10.7256/2306-4196.2017.1.22021
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_22021.html
Читать статью
Аннотация: Целью данной статьи является рассмотрение вопроса зависимости производительности алгоритмов балансировки вычислительной нагрузки для глобально распределённых вычислительных комплексов (РВК), реализующих принцип добровольных вычислений, от основных атрибутов распределённой системы. В качестве основных фиксируемых атрибутов рассмотрены структура файловой системы и тип сетевого протокола. Объектом исследования является глобально распределенный вычислительный комплекс, с комплексом диспетчирования загрузки узлов. Предметом исследования являются методы балансировки загрузки узлов РВК, реализующие принцип динамической стратегии балансировки вычислительной нагрузки. В данной статье, методологической основой являются методы фундаментальных и прикладных наук: методы анализа, методы математической статистики, имитационного моделирования. Предложена модель узловой вычислительной нагрузки в виде нелинейной кусочно-стационарной модели. В работе показана методика проведения вычислительного эксперимента по определению эффективности работы алгоритмов балансировки и разработана имитационная модель распределённого комплекса, с возможностью фиксации основных системных параметров вычислительного комплекса, а также произведена оценка их влияния на время отклика системы. Показано, что особое влияние на эффективность работы алгоритмов балансировки нагрузки оказывают такие параметры, такие как структура файловой системы и тип сетевого протокола. Таким образом, показана необходимость учёта таких параметров для обеспечения адекватности разрабатываемой модели распределённого вычислительного комплекса, реализованного по принципу добровольных вычислений.
Abstract: The purpose of this article is to consider the correlation of the performance of computational load balancing algorithms for globally distributed computing systems implementing the principle of volunteer computing and the basic attributes of a distributed system. As the main considered parameters the author examines file system structure and the type of network protocol. The object of the study is a globally distributed computing system with scheduling nodes loading. The subject of the study are the balancing methods of loading units of the system, implementing the principle of dynamic computational load balancing strategy. In this article, the methodological basis of the article makes methods of fundamental and applied sciences: analysis methods, methods of mathematical statistics, simulation modeling. The author suggests a model of node computational load in form of nonlinear piecewise-stationary model. The paper shows a method of computing experiment to determine the effectiveness of the balancing algorithms. The author develops a simulation model of distributed complex with the possibility of setting the basic system parameters computer system and assess their impact on system response time. It is shown that a particular impact on the efficiency of load balancing algorithms have such parameters as file system structure and the type of network protocol. Thus, the necessity of taking into account these parameters to ensure the adequacy of the developed model of the distributed computing system implemented on the basis of volunteer computing.