Programação Distribuída e ParalelaSlide 1 de 21 Grid Computing Bibliografia: Architectural Models for Resource Management in the Grid – Rajkumar Buyya,

Programação Distribuída e Paralela Slide 1 de 21

Grid Computing

Bibliografia:

• Architectural Models for Resource Management in the Grid – Rajkumar Buyya, Steve Chapin, David DiNucci

• Weaving Electrical and Computational Grids: How Analogous Are They? – Rajkumar Buyya, Madhu Chetty

• The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure – Ian Foster, Carl Kesselman


Gerência de Recursos no Grid

• Encontrar os recursos computacionais• Negociar a alocação dos recursos• Alocar o recurso à tarefa• Desalocar (liberar) o recurso


Modelos para Gerência de Recursos

• Hierárquico• Proprietário Abstrato• De Mercado


Modelo Hierárquico

• Proposto pelo GRID FORUM (www.gridforum.org)

• Modelo baseado em componentes ativos e passivos

• Exemplos de utilização: Globus, AppLeS, Legion, Ninf


Modelo Hierárquico

• Componentes passivos:

– Resources: elementos computacionais– Tasks: tarefas computacionais realizáveis pelos

recursos– Jobs: conjunto de atividades necessárias para

produção de um resultado– Schedules: mapeamento das tarefas para os

recursos computacionais


Modelo Hierárquico

• Componentes Ativos:

– Schedulers: escalonadores de trabalhos– Information Services: bancos de informação sobre os

componentes do sistema– Domain Control Agents: controlador de um conjunto

de recursos– Deployment Agents: negociador entre o Domain

Control Agent e o usuário solicitante do recurso


Modelo Hierárquico

• Componentes Ativos (cont.):

– Users: elementos que submetem tarefas computacionais

– Admission Control Agents: controlam o acesso de tarefas a um determinado recurso

– Monitors: monitoram o andamento de execução de uma tarefa

– Job Control Agents: controladores do andamento, localização e coordenação dos recursos que executam um determinado trabalho


Modelo Hierárquico

user job control

admission control

scheduler

grid structure

information

service

monitor

deployment

agent

domain resource manager

resource

job

task

schedule

schedule

schedule

task


Modelo Hierárquico

• Gerência de Recursos no Globus (GRAM)

local resource manager

broker

co-allocator resources

application information

service


Modelo Proprietário Abstrato

• Modelo baseado em uma generalização do funcionamento de um estabelecimento comercial (order delivery)

• Organizado em forma de entidades, onde cada uma realiza uma tarefa específica

• Não utilizado ainda na prática


Modelo Proprietário Abstrato

user

manager

order

window

pickup

windowdeliver

agent

sales

agent

broker job shop resources

task

task

executor

estimator

to do

work

list


Modelo de Mercado

• Similar ao modelo Proprietário Abstrato• Considera que os elementos do Grid podem

cobrar pela utilização dos recursos • Baseado em uma estrutura similar a um

provedor de serviço de telecomunicações• Exemplos de utilização: Nimrod G+,

JavaMarket, JaWS, Myriposa


Modelo de Mercado

• Grid Resource Broker:– Job Control Agent: trata da geração de trabalhos,

manutenção de status e interação com o usuário– Schedule Advisor: seleção, atribuição e

escalonamento de trabalhos aos recursos– Grid Explorer: procura de recursos disponíveis na

estrutura do Grid– Trade Manager: negocia os custos de acesso aos

recursos- Deployment Agent: negocia conexão e faz o

despacho dos trabalhos


Modelo de Mercado

• Grid Middleware:– Trade Server: faz a mediação da negociação entre o

Broker e o Gerente de Recursos– Accounting System: cuida da tarifação de acordo

com o recurso e com a tarefa solicitada– Billing Algorithms: algoritmos de cálculo de valores a

serem cobrados por recurso/tarefa– Information Service: bancos de informação sobre os

componentes do Grid


Modelo de Mercado

• Domain Resource Manager– Resource Allocator: aloca tarefas aos recursos– Resource Reservation Service: negocia a reserva de

recursos para trabalhos futuros ou uma margem de segurança de recursos disponíveis

– Health Monitor: monitora o andamento da execução das tarefas e dos outros componentes


Modelo de Mercado

user

job

control

agent

deployment agent

grid

explorer

information

servicebroker

schedule

advisor

trade

manager

middleware

resource

reservationresource

allocator

trade

serveraccounting

system

billing

algorithms

domain resource manager

health monitor


AnalogiaGrid Computacional x Grid Elétrico

• Comparativo entre os dois Grids– Introdução– O Grid Elétrico– O Grid Computacional– Comparações



Parâmetro Grid Elétrico Grid Computacional

RecursosHeterogêneos: vários tipos de

usinas

Heterogêneos: MPPs, clusters,

redes de estações

RedeCabo metálico

aéreo ou subterrâneo

Cabo metálico, fibra ótica, rádio ou

satélite

Controles da Rede

Controles de voltagem, carga e

do circuito

Controles de tráfego, banda, taxas de erro,

tempo de resposta, roteamento




Tipos de Carga

Indutiva ou Resistiva

(pouca importância)

Conforme tipo da aplicação

(muita importância)

Tipos de Rede

Transmissão e Distribuição

Local Area, Wide Area

Agregação de Recursos

Plug and Play,até uma carga

máxima estipulada

Dependente da disponibilidade,

política de acesso, carga da rede




Acesso UniversalHeterogêneo: vários

protocolos

InterconexãoGeralmente em

anel de transmissão

WANs, internet

Limite de Capacidade

Dado pelas linhas e equipamentos de

distribuição

Dependente da capacidade dos recursos e das

redes de interconexão




Tolerância a Falhas

Duplicação física, equipamentos de

proteção

Duplicação física ou lógica de elementos

QoSTaxa de

interrupções, flutuação

Em geral bastante aleatória, mas pode

ser negociada

CobrançaMedição no

consumidor, regras de tarifação fixas

Medição e regras de tarifação

implementadas no fornecedor do

recurso

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Documents

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atribuio e escalonamento

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mercado grid middleware

acordo com o recurso

recursos deployment