Migración de procesos en aplicaciones MPI

Abstract

RESUMEN: El presente trabajo fin de grado, tiene como objetivo principal analizar la importancia de los algoritmos de equilibrio de carga con migración en sistemas heterogéneos, frente a los algoritmos de equilibrio de carga sin migración. Para ello, se propone una implementación de un algoritmo de equilibrio de carga con migración a partir de uno sin migración, teniendo en cuenta diferentes aspectos como pueden ser la distribución de tareas en función de la capacidad de cómputo de cada nodo, hasta la integración de una herramienta de checkpoint que permita la migración de tareas en caliente a otros nodos. Para dar cumplimiento a este objetivo se planteó una investigación de las posibles herramientas de checkpoint, realizando un análisis en función de sus características, seleccionando la herramienta más conveniente en función de las necesidades del algoritmo. Además se modificarán una serie de reglas del algoritmo de partida que permite conseguir un algoritmo de equilibrio de carga con migración y simétrico, es decir que tanto los nodos infrautilizados pueden ofrecer colaboración al resto, como los nodos sobrecargados pueden pedir ayuda a los más liberados. Una vez realizada esta implementación se ha hecho una validación empírica, mediante una serie de experimentos que permiten comparar los resultados de utilizar migración de tareas frente a no usarlo. Los resultados obtenidos demuestran que la migración de tareas mejoran sustancialmente la distribución de éstas, especialmente en un entorno heterogéneo.

ABSTRACT: This degree final project has as main objective to analyze the importance of load balancing algorithms with process migration in heterogeneous systems, in front of algorithms without process migration. Hence, an implementation of a load balancing algorithm with process migration is proposed based on a load balancing algorithm without migration. This new approach takes into account different aspects such as the distribution of tasks depending on the computing power of each node, as well as the integration of a checkpoint tool that allows process migration to other nodes. Besides a number of rules of load balancing algorithm without migration will be changed to allow to get a algorithm with migration and symmetric to improve the distribution of tasks and the load balancing between nodes. For the approach validation a set of experiments has been developed and the results will be used to compare the performance of both algorithms. These experimental results has demonstrated that process migration has an strong improvement on the process distribution, very close to the optimal one.