A Study on Determination of the Number of Work Processes Reflecting Characteristics of Program on Computational Grid

계산 그리드 상에서 프로그램의 특성을 반영한 작업 프로세스 수의 결정에 관한 연구

The environment of computational grid is composed of the LAN/WAN each of which has different efficiency and heterogeneous network conditions, and where various programs are running. In this environment, the role of the resource selection broker is very important because the work of each node is performed by considering heterogeneous network environment and the computing power of each node according to the characteristics of a program. In this paper, a new resource selection broker is presented that decides the number of work processes to be allocated at each node by considering network state information and the performance of each node according to the characteristics of a program in the environment of computational grid. The proposed resource selection broker has three steps as follows. First, the performance ratio of each node is computed using latency-bandwidth-cpu mixture information reflecting the characteristics of a program, and the number of work processes that will be performed at each node are decided by this ratio. Second, RSL file is automatically made based on the number of work processes decided at the previous step. Finally, each node creates work processes by using that RSL file and performs the work which has been allocated to itself. As experimental results, the proposed method reflecting characteristics of a program, compared with the existing (uniformity) and latency-bandwidth method is improved $278%\sim316%,\;524%\sim595%,\;924%\sim954%$ in the point of work amount, work process number, and node number respectively.

계산 그리드 환경은 서로 다른 성능과 이질적인 네트워크 상태들을 갖는 LAN/WAN으로 구성되고 다양한 형태의 프로그램이 수행된다. 이러한 환경에서 각 노드의 작업은 프로그램의 특성에 따라 이질적인 네트워크 환경과 각 노드의 컴퓨팅 파워를 고려하여 수행되기 때문에 자원 선택 브로커의 역할은 매우 중요하다. 본 논문은 계산 그리드 환경에서 프로그램 특성에 따라 네트워크 상태 정보와 각 노드의 성능을 고려하여 각 노드에 할당될 작업 프로세스의 수를 결정하는 새로운 자원 선택 브로커를 제안한다. 제안된 자원 선택 브로커는 다음과 같이 3단계로 구성된다. 첫째 프로그램의 특성을 반영하여 지연시간 대역폭 정보와 cup 혼합정보를 이용하여 각 노드의 성능비율을 계산하고, 이러한 비율에 의해 각 노드에서 수행될 작업 프로세스의 수를 결정한다. 둘째, 이전 단계에서 결정된 작업 프로세스의 수를 기반으로 RSL 파일을 자동으로 생성한다. 마지막으로, 각 노드는 RSL파일을 이용하여 작업 프로세스들을 생성하고 자신에 할당된 작업을 수행한다. 실험 결과에 의하면 작업량, 프로세스 수, 노드 수 관점에서 프로그램의 특성을 반영한 제안된 방법이 기존 방법(균등)과 지연시간-대역폭을 고려한 것에 비해 $278%\sim316%,\;524%\sim595%,\;924%\sim954%$ 향상되었다.