Υλοποίηση και πειραματική αξιολόγηση εργασιοκεντρικών κατανεμημένων αλγορίθμων στην πλατφόρμα YALPS

Abstract

Ένα από τα βασικότερα προβλήματα του κατανεμημένου υπολογισμού είναι συνεργασιακή εκτέλεση μεγάλων υπολογιστικών συνόλων εργασιών από κατανεμημένες διεργασίες. Τέτοιου είδους εκτελέσεις, για να είναι αποτελεσματικές, πρέπει το σύστημα να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να μπορεί να αντιμετωπίσει δυναμικές διαταραχές του μέσου επικοινωνίας ή πιθανόν σφάλματα των διεργασιών. Για το σκοπό αυτό, πολλές μελέτες έχουν αφιερωθεί τις τελευταίες δύο δεκαετίες στην ανάπτυξη αλγοριθμικών λύσεων με ανοχή στα σφάλματα για ποικίλες εκδοχές τέτοιων προβλημάτων συνεργασίας και στην ανάπτυξη κατανεμημένων συστημάτων και εφαρμογών. Πιο πρόσφατη είναι η εργασία των Γεωργίου και Kowalski με τίτλο «Performing Dynamically Injected Tasks on Processes Prone to Crashes and Restarts», με την οποία θα επικεντρωθούμε στη διατριβή αυτή. Σε αυτή την εργασία περιγράφονται αλγοριθμικές λύσεις οι οποίες επιλύουν μια εκδοχή του προβλήματος εκτέλεσης κατανεμημένων εργασιών όπου οι εργασίες εισάγονται δυναμικά στο σύστημα και οι διεργασίες υπόκεινται σε καταρρεύσεις και επανεκκινήσεις. Η παρούσα διατριβή στοχεύει στην πειραματική αξιολόγηση των αλγορίθμων, που αναφέρονται στην εργασία, η οποία θα υποδείξει κατά πόσο αυτοί οι αλγόριθμοι είναι αποδοτικοί και στην πράξη. Κατόπιν εις βάθους μελέτης πραγματοποιήθηκε η υλοποίησή των αλγορίθμων σε περιβάλλον Java με τη χρήση της βιβλιοθήκης YALPS και ακολούθησε η εκτέλεσή τους σε περιβάλλον προσομοίωσης με διάφορες παραμέτρους για την εξαγωγή αποτελεσμάτων, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την πειραματική αξιολόγηση. Η προσομοίωση βοήθησε στην μελέτη της συμπεριφοράς των αλγορίθμων, κυρίως υπό συνδυασμό παραμέτρων που ήταν δύσκολο να αναλυθούν κατά την θεοτική ανάλυση (π.χ. ο χρόνος διεκπεραίωσης σε σχέση με τα σφάλματα).