ارائه روشی به منظور کاهش سربار در سیستمهای پردازش موازی خوشه ای با قابلیت دسترسی بالا
چکیده
امروزه افزایش توان محاسباتی سیستمهای ابررایانه با افزایش تعداد پردازنده ها امکان پذیر می باشد و افزایش تعداد پردازنده ها، احتمال وقوع خرابی را در این سیستمها افزایش می دهد. الگوریتمهای تحمل خرابی، عملیات وارسی هماهنگ و بلوک شونده به طور گسترده ای در این سیستمها مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این روش ها، سربار زمانی را به سیستم تحمیل می کند که موجب کاهش کارایی این سیستمها شده و باعث افزایش زمان اجرای برنامه موازی می شود. مهمترین عامل سربار در پروتکل عملیات وارسی هماهنگ، ارسال گزارش های وارسی محلی توسط هر گره پردازشی به سرویس دهنده های گزارش وارسی بر روی شبکه می باشد. مهمترین عامل جلوگیری کننده از این سربار زمانی، تعیین فواصل زمانی بهینه بین عملیات های وارسی می باشد. تاکنون، روش های ارائه شده برای محاسبه فاصله زمانی بهینه مبتنی بر تابع توزیع از کار افتادگی نمایی هستند، بنابراین فواصل زمانی بین گزارش های وارسی ثابت می باشد. هدف از اجرای این پروژه پیدا کردن یک توزیع از کار افتادگی متناسب با توزیع از کار افتادگی یک سیستم واقعی می باشد. نتایج مطالعه بر روی از کار افتادگی های یک سیستم ابررایانه نشان می دهد که توزیع نمایی تناسبی با از کار افتادگی یک سیستم کلاستر نداشته و توزیع weibull بیشترین مطابقت را با توزیع زمانی از کار افتادگی در یک سیستم کلاستر از خود نشان می دهد. با استفاده از توزیع weibull فواصل زمانی بهینه متغیر با زمان برای عملیات وارسی بدست آمده و نتایج آزمایش نشان می دهد که نسبت به روش استاتیک، سربار زمانی در اجرای یک برنامه موازی کاهش می یابد. در ادامه روش دیگری را معرفی می کنیم که روش عملیات وارسی دو سطحی با فواصل زمانی متغیر با زمان می باشد. در این روش بر اساس نرخ از کارافتادگی های گذرا و ماندگار، همیشه نیازی به ارسال گزارش های وارسی محلی گرفته شده به سرویس دهنده های گزارش وارسی در شبکه نمی باشد. برای نشان دادن این مسئله فرض شده است از هر دو گزارش وارسی محلی فقط یکی به سرویس دهنده های گزارش وارسی ارسال می شود. نتایج آزمایش نشان می دهد که این روش سربار ناشی از عملیات وارسی را به مراتب کاهش می دهد.