• بازدید : 34 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

زمانبندي در گريدهاي محاسباتي مهمترين نقش را در بهبود كارايي ايفا مي كند. زمانبندي ضعيف باعث افزايش زمان اجراي كار و در نتيجه كاهش گذردهي گريد مي شود. سيستم گريد صدها يا هزاران كار را به طور همزمان اجرا مي كند و در نتيجه تصميم گيري ضعيف در مورد مكان اجراي كار مي تواند به طور چشمگيري باعث كاهش كارآيي شود. اما زمانبندي موثر يا به عبارت ديگر تصميم گيري خوب در مورد مكان اجراي كار يك مساله بسيار دشوار و NP – Complete است كه با چالش هاي مختلفي روبروست. يكي از اين چالشها ارتباطات بين وظايف يا زير كارهاي موجود در يك كار است
يكي از مهمترين ويژگي هاي زمانبندي گريد كه آن را از ديگر زمانبندي ها(مانند زمانبندي كلاستر) متمايز مي كند، قابليت مقياس پذيري آن است     بسيار ساده اي(مانند زمانبندي تصادفي، چرخشي تكراري و …) استفاده مي كنند و زمان ارتباطات بين وظايف يك كار و همچنين زمان ارسال يك كار از يك نقطه گريد به نقطه ديگر را ناديده مي گيرند. علاوه برآن با توجه به اين كه غالب زمانبندها عمل زمانبندي را در يك سطح انجام مي دهند و با عناصر پردازنده و وظيفه سروكار دارند، معمولاً قابليت مقياس پذيري خوبي ندارند.
در اين تحقيق به منظور مقياس پذير بودن، مساله زمانبندي در دو سطح بررسي شده است. در سطح بالا كه همان زمان بندي در سطح گريد است، زمانبند با عناصر كلاستر يا سايت و كار سروكار دارد. در حقيقت گريد مجموعه اي از سايت ها در نظر گرفته شده كه هر يك نماينده يك سازمان يا فرد است . از يك تا چند صد ماشين دارد. تاكيد اصلي تحقيق نيز بر روي همين زمانبند سطح بالا است كه به آن گلوبال يا سراسري نيز گفته مي شود و وظيفه آن اختصاص كل يك كار(با تمام وظايف موجود در آن) به يك كلاستر است. سپس زمانبند سطح پايين (زمانبند سطح كلاستر) وظايف موجود در كار را بر روي نودهاي موجود در كلاستر زمانبندي و اجرا مي كند. پيشتر، زمانبندي هاي سطح كلاستر خوبي طراحي و پياده سازي شده است.


زمانبند گلوبال پيشنهادي با درنظر گرفتن از يك طرف نيازهاي ارتباطي بين وظايف يك كار، زمان مورد نياز براي انتقال يك كار از يك نقطه گريد به نقطه ديگر و علاوه برآن نياز پردازشي و محاسباتي كار و از طرف
 ديگر اطلاعات راجع به بار كلاسترها(سايت ها)، ميزان ترافيك موجود در شبكه هر كلاستر و گريد، سعي در تصميم گيريهاي موثر دارد. به منظور برخورد كيفي با اين پارامترهاي مختلف از منطق فازي استفاده شده است تا تطابق بين نيازهاي كار و ورودي و ويژگي هاي فعلي هر كلاستر تعيين شود و در نهايت كار به كلاستر با بالاترين تطابق ارسال شود
  1 مقدمه 
 
محاسبات مدرن روز به روز با بهبود توان محاسباتي ، قابليت ذخيره سازي و ارتباطات روبه رو مي شود.عليرغم اين توسعه ها شرايط بسيار زيادي وجود دارد كه منابع محاسباتي نياز ما را برآورده نمي كنند.اين امر هم در محيط هاي علمي و هم اقتصادي اتفاق مي افتد و دلايل خاص خود را دارد. به عنوان مثال ده سال پيش، زيست شناس ها مايل به محاسبه ساختار تك مولكول بودند اما امروزه آنها مي خواهند ساختار تركيبات پيچيده اي از مولكول را محاسبه كنند. بسياري از پروژه هاي علمي صدها مگابايت داده را در ظرف يك ثانيه توليد كرده و نيازمند بررسي و پردازش سريع آن ها هستند. راه حل اين مشكلات در مقوله ي جديدي به نام محاسبات گريدي نهفته است كه براي اولين بار در سال ۱۹۶۹ توسط Leonard Kleinrock به صورت زير توصيف شد. احتمالاً به زوری شاهد گسترش تسهیلات کامپیوتری خواهیم بود که همانند تسهیلات برق و تلفن امروزی  خانه ها و ادارات را سرویس خواهد داد.
در سالیان منتهی به سال ۲۰۰۰ میلادی تحقیقات در حوزه محاسبات گریدی منجر به توسعه گرید توان محاسباتی شد که زیر ساختی برای محاسبات عظیم توزیع شده و موازی است. زیر ساخت گرید امکان ا شتراک و انتخاب منابعی که از نظر جغرافیایی در مکان های مختلف قرار دارند 
و متعلق به سازمان های متفاوت هستند را فراهم می کند. این منابع شامل ایستگاه های کاری ، کلاسترها، سیستم های ذخیره سازی، دستگاه های خاص و غیره است.اشتراک منبع سودمند است زیرا اجازه استفاده از توان چندین منبع را می دهد. مثلاً به جاری اجرای یک برنامه محاسباتی عظیم بر روی سخت افزار خاص (مانند یک ابر کامپیوتر) می توان آن را به صورت موازی بر روی کامپیوترهای موجود در یک کلاستر که بسیار ارزان تر هستند اجرا کرد.
يک سيستم گريد محاسباتي برنامه هايي را بر روي منابع موجود در زير ساخت گريد اجرا مي کند تا يک سيستم واحد از منابع متعامل را تشکيل دهد. اين برنامه ها عمل تعامل بين منابع را آسان مي کنند. به مجموعه برنامه هايي که تعامل بين منابع را مديريت مي کنند، ميان افزار سيستم گريد گفته مي شود زيرا يک لايه نرم افزاري بالاي سيستم عامل است که عمل تعامل بين منابع موجود در گريد را کنترل مي کند. کاربر سيستم گريد مي تواند برنامه هاي کاربردي خود را بر روي منابع متنوعي از گريد اجرا کند. او اين کار را با اجراي برنامه کاربردي در بالاي لايه ميان افزاري انجام مي دهد. يک سيستم گريد مي تواند تعداد زيادي از اين برنامه هاي کاربردي را به طور همزمان اجرا کند. يک نوع ازبرنامه هاي کاربردي که معمولاً در سيستم گريد اجرا مي شوند، ساختارهاي تک برنامه چند داده (SPMD) هستند که به آنها

برنامه هاي داده-موازي  نيز گفته مي شود. اين برنامه ها به چندين وظيفه   تقسيم مي شوند که هر يک محاسبات را بر روي قسمت مجزايي از مجموعه داده انجام مي دهد. اين وظايف به همراه يکديگر کار مي کنند تا کل مجموعه داده را پردازش کنند و در مجموع به آنها يک کار  گفته ميشود. از اين مدل برنامه معمولاً در حل مسايل محاسباتي علمي استفاده مي شود. اجراي اين کارها ممکن است چندين ساعت يا روز به طول بکشد و مي تواند مقدار زيادي از منابع سيستم را مصرف کند . اين کارها معمولاً مقدار زيادي محاسبات يا ارتباطات بين وظايف و يا هر دو را انجام مي دهند.
مطالعه فضاي پارامتر  يک نوع کار است که به طور تکرار شونده حجم زيادي از محاسبات را بر روي بازه اي از پارامترهاي برنامه انجام مي دهد. مجموعه کل پارامترها را مي توان به عنوان کل مجموعه داده در نظر گرفت. هر تکرار برنامه را مي توان به طور موازي در سيستم گريد اجرا کرد و به اين طريق در مدتي بسيار کوتاهتر از زمان اجراي سريال برنامه، نتايج آن را مشاهده کرد.
يک سيستم گريد با کارايي بالا بايد تلاش کند تا گذردهي کار سيستم را ماکزيمم کرده و زمان اجراي کار را مينيمم کند. اين دو هدف گاهي در مقابل يکديگر قرار ميگيرند به عنوان مثال اگر دو کار، هر يک نيازمند P  پردازنده باشند و گريد تنها بتواند ۲P-1 پردازنده را فراهم کند، نمي توان کارايي بهينه را به طور همزمان براي هر دو کار بدست آورد. اگر هر دو کار به طور 


همزمان اجرا شوند حداقل دو وظيفه بر روي يک پردازنده قرار مي گيرد که باعث مي شود زمان اجراي هر دو کار افزايش يابد. اما اجراي سريال دو کار گذردهي کار سيستم را پايين مي آورد.
سيستم مديريت منابع گريد استفاده از منابع را کنترل مي کند تا به هدف سيستم گريد با کارآيي بالا دست يابد. زمانبند يکي از اجزاي سيستم مديريت منابع گريد است که از اطلاعات سيستم گريد و کار استفاده مي کند تا يک انتساب از وظايف کار ورودي به ماشين ها ايجاد کند. به اين عمل انتساب، زمانبندي گفته مي شود. تصميم گيرهاي زمانبندي مؤثر معمولا تلاش در مينيمم كردن زمان اجراي كار دارند . سيستم مديريت منابع گريد تلاش دارد تا زمانبندي هاي مؤثري انجام دهد زيرا  زمانبندي ضعيف باعث افزايش زمان اجراي كار مي شود و در نتيجه گذردهي كار را كاهش مي دهد. با اين وجود توليد زمانبندي مؤثر و خوب براي كارهاي گريد يك مساله بسيار دشوار است كه پيچيدگي هاي خاص خود را دارا ست. 

عتیقه زیرخاکی گنج