Статья «Методы управления ресурсами в проблемно-ориентированных вычислительных средах, "Программирование"»

Одним из важных классов ресурсоемких приложений в распределенных вычислительных средах являются комплексные задания с потоковой структурой, возникающие в определенной проблемной области. Подобное проблемно-ориентированное задание может быть представлено в виде ориентированного графа, узлами которого являются вычислительные задачи, составляющие задание, а дуги соответствуют потокам данных, передаваемых от одной задачи к другой. Проблемная ориентированность задания выражается в том, что имеется возможность априорного получения оценок времени выполнения задач и объемов передаваемых данных. Распределенная вычислительная среда, ориентированная на выполнение подобных заданий в определенной предметной области, называется проблемно-ориентированной. Для эффективного использования ресурсов распределенной вычислительной среды применяются специальные алгоритмы планирования. В настоящее время известно большое число таких алгоритмов. Некоторые из них (например, алгоритм DSС) учитывают специфику проблемно-ориентированных приложений с потоковой структурой. Другие (например, алгоритм Мin-min) учитывают многоядерную структуру узла вычислительной системы. Однако, ни один из известных алгоритмов не учитывает оба фактора. В данной работе строится математическая модель проблемно-ориентированной вычислительной среды и предлагается новый проблемно-ориентированный алгоритм планирования ресурсов РОS (Рrоblеm-Оriеntеd Sсhеdиling), учитывающий как проблемно-ориентированную специфику задания, так и многоядерную структуру узлов вычислительной системы. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, сравнивающие алгоритм РОS с другими известными алгоритмами планирования.