Scheduling for Interactive and Parallel Applications on Grids

Resumen

La computación grid constituye uno de los campos más prometedores de los sistemas informáticos. La próxima generación de aplicaciones científicas se beneficiará de una infraestructura de gran escala y multi organizacional que ofrece más potencia de cómputo de la que puede ofrecer cualquier institicuón de forma individual. Los sistemas grid necesitan planificadores de alto nivel que gestionen de forma adecuada los recursos distribuídos en varias organizaciones. Estos sistemas de gestión de recursos grid deben tomar decisiones de planificación sin realmente poseer los recursos y sin tener control total sobre las aplicaciones que en dichos recursos se ejecutan, introduciendo nuevos desafíos a la hora de realizar la planificación de aplicaciones. Aunque los sistemas grids consisten de muchos recursos y las aplicaciones enviados a estos sistemas pueden aprovechar estos recursos usándolos de forma coordinada, la mayoría de los sistemas de gestión de recursos se han centrado en la ejecución de aplicaciones secuenciales, convirtiendo el grid en un gran sistema multi-sitio donde las aplicaciones se ejecutan de forma batch.Sin embargo, en esta tesis nos hemos centrado en un tipo de aplicaciones que ha recibido poca atención hasta el momento: paralelas e interactivas. Las aplicaciones interactivas requieren la posibilidad de iniciar en un futuro inmediato su ejecución. Además, durante su ejecución es necesario proveer de mecanismos que establezcan un canal de comunicación entre el usuario y la aplicación. En el caso de las aplicaciones paralelas, es necesaria la co-asignación, es decir garantizar la disponibilidad simultánea de los recursos cuando la aplicación necesite usarlos. En este trabajo proponemos una nueva arquitectura para la ejecución de estos tipos de aplicaciones y una implementación de la misma: el gestor de recursos CrossBroker. Esta arquitectura incluye mecanismos que permiten la co-asignación de aplicaciones paralelos y la interacción de los usuarios con las aplicaciones en ejecución. Adicionalmente, con la introducción de un mecanismo de multiprogramación, proporcionamos un inicio de aplicaciones rápido incluso en escenarios de alta ocupación de los recursos.