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Università degli Studi di Genova
    Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
        Corso di Laurea Triennale in Informatica




                      PROVA FINALE
                   Carmelo Festa

- IMPLEMENTAZIONE DI SORTSIM -
    simulatore per l’analisi del
comportamento di reti Grid destinate
   ad applicazioni Soft Real-Time

                        RELATORI:
        Dott. Alessio Merlo, Prof.ssa Vittoria Gianuzzi
Inquadramento del
    problema
Dominio: Grid Networks

Problema: gestione dei vincoli di tempo per
l’esecuzione di jobs su architettura Grid

Jobs soft real-time: operazione da eseguire
in una data deadline (tempo limite)

Sfondamento della deadline causa degrado
del sistema
SoRTGrid
Esiste un framework: SoRTGrid (progetto
DISI-CNR, Dott. Merlo)

Implementa uno specifico modello Grid
“reale”

Testing del modello complesso: piattaforma
prevede tempi di latenza, faults del sistema,
gestione qualità del servizio (QoS), tempi
di discovery e acquisizione, ecc.
Perchè SoRTSim

Necessità di testare e comprendere il
comportamento della piattaforma
SoRTGrid in diverse situazioni

Studiamo il matchmaking fra le richieste
degli utenti e le risorse di griglia

Scopo: lo scheduling delle risorse deve
essere non degenerante ma efficiente
Modello SoRTSim

Usato per validare SoRTGrid

Operiamo delle semplificazioni del modello
coerenti con SoRTGrid

Assunzioni: tempo scandito in modo
discreto, posizione geografica dei nodi
ininfluente, ecc.
Modello SoRTSim
Modello SoRTSim:
   agente God
Implementa il middleware

Assunzione: singolo punto concettuale (non
fisico) di accesso alla griglia

Regola il tempo: token che raggiunge gli
agenti per scandire il tempo

Riceve le richieste degli utenti e presenta le
risorse disponibili sulla griglia
Modello SoRTSim:
  agente User
Possiede dei jobs da eseguire: cerca risorse
sulla griglia chiedendo al middleware,
tramite invio di User Job Manifest

Sceglie tra molteplici risorse disponibili in
base a diverse politiche: economicità,
aggressività, speculazione, ecc.

Assenza di risorse opportune: fallimento del
job, oppure esecuzione degradata
Modello SoRTSim:
 agente Owner
Possiede risorse: rende nota l’offerta
attraverso il middleware di griglia

Risorsa: capacità computazionale offerta
per un periodo di tempo limitato

Interesse a “vendere”: se l’offerta è sotto-
utilizzata o eccessiva può adattare la risorsa
alla richiesta predominante sulla griglia
(apprendimento)
Il simulatore
Scritto in Java

Agenti implementati come Threads

Esecuzione a terminale o tramite interfaccia
grafica (costruita con Java Swing)

Possibilità di salvare file delle simulazioni
in formato XML

Importante: report grafico e testuale delle
simulazioni (=benchmark)
Il simulatore
Finestra principale:
Il simulatore:
   risultati
Librerie utilizzate

JFreeChart: disegno di grafici per analisi
dei risultati

JDom: manipolazione di strutture XML
per produrre uno standard di file di input
per le simulazioni

iText: esportazioni di risultati testuali e
grafici in formato PDF
Futuri sviluppi
Improving delle capacità adattive degli
owner agents, tramite uso di algoritmi di
apprendimento statistico

Esecuzione su un sistema distribuito
tramite Java RMI

Possibilità di programmare batterie di
simulazioni

Ecc.
Ringraziamenti
I relatori, Dott. Alessio Merlo e Prof.ssa
Vittoria Gianuzzi: è stato un piacere
lavorare con loro

Tutto il GriCoLaGe (Grid Computing Lab
Genoa), all’interno del quale è nato questo
progetto
                       Altri progetti:
                       SoRTGrid,
                       GridWalker.

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Graduation Thesis Presentation

  • 1. Università degli Studi di Genova Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea Triennale in Informatica PROVA FINALE Carmelo Festa - IMPLEMENTAZIONE DI SORTSIM - simulatore per l’analisi del comportamento di reti Grid destinate ad applicazioni Soft Real-Time RELATORI: Dott. Alessio Merlo, Prof.ssa Vittoria Gianuzzi
  • 2. Inquadramento del problema Dominio: Grid Networks Problema: gestione dei vincoli di tempo per l’esecuzione di jobs su architettura Grid Jobs soft real-time: operazione da eseguire in una data deadline (tempo limite) Sfondamento della deadline causa degrado del sistema
  • 3. SoRTGrid Esiste un framework: SoRTGrid (progetto DISI-CNR, Dott. Merlo) Implementa uno specifico modello Grid “reale” Testing del modello complesso: piattaforma prevede tempi di latenza, faults del sistema, gestione qualità del servizio (QoS), tempi di discovery e acquisizione, ecc.
  • 4. Perchè SoRTSim Necessità di testare e comprendere il comportamento della piattaforma SoRTGrid in diverse situazioni Studiamo il matchmaking fra le richieste degli utenti e le risorse di griglia Scopo: lo scheduling delle risorse deve essere non degenerante ma efficiente
  • 5. Modello SoRTSim Usato per validare SoRTGrid Operiamo delle semplificazioni del modello coerenti con SoRTGrid Assunzioni: tempo scandito in modo discreto, posizione geografica dei nodi ininfluente, ecc.
  • 7. Modello SoRTSim: agente God Implementa il middleware Assunzione: singolo punto concettuale (non fisico) di accesso alla griglia Regola il tempo: token che raggiunge gli agenti per scandire il tempo Riceve le richieste degli utenti e presenta le risorse disponibili sulla griglia
  • 8. Modello SoRTSim: agente User Possiede dei jobs da eseguire: cerca risorse sulla griglia chiedendo al middleware, tramite invio di User Job Manifest Sceglie tra molteplici risorse disponibili in base a diverse politiche: economicità, aggressività, speculazione, ecc. Assenza di risorse opportune: fallimento del job, oppure esecuzione degradata
  • 9. Modello SoRTSim: agente Owner Possiede risorse: rende nota l’offerta attraverso il middleware di griglia Risorsa: capacità computazionale offerta per un periodo di tempo limitato Interesse a “vendere”: se l’offerta è sotto- utilizzata o eccessiva può adattare la risorsa alla richiesta predominante sulla griglia (apprendimento)
  • 10. Il simulatore Scritto in Java Agenti implementati come Threads Esecuzione a terminale o tramite interfaccia grafica (costruita con Java Swing) Possibilità di salvare file delle simulazioni in formato XML Importante: report grafico e testuale delle simulazioni (=benchmark)
  • 12. Il simulatore: risultati
  • 13. Librerie utilizzate JFreeChart: disegno di grafici per analisi dei risultati JDom: manipolazione di strutture XML per produrre uno standard di file di input per le simulazioni iText: esportazioni di risultati testuali e grafici in formato PDF
  • 14. Futuri sviluppi Improving delle capacità adattive degli owner agents, tramite uso di algoritmi di apprendimento statistico Esecuzione su un sistema distribuito tramite Java RMI Possibilità di programmare batterie di simulazioni Ecc.
  • 15. Ringraziamenti I relatori, Dott. Alessio Merlo e Prof.ssa Vittoria Gianuzzi: è stato un piacere lavorare con loro Tutto il GriCoLaGe (Grid Computing Lab Genoa), all’interno del quale è nato questo progetto Altri progetti: SoRTGrid, GridWalker.