Sistema de particionado de modelos de simulación para ejecutar simulaciones en paralelo

El objetivo principal del proyecto es desarrollar una plataforma de particionado escalable y flexible. El investigador ha de explorar nuevas vías para mejorar el rendimiento. Aquí es donde entran en juego conceptos como paralelización y distribución del trabajo. Lo que se pretende es conseguir que un problema grande se pueda dividir en n pequeños problemas que se ejecuten en paralelo. Las claves fundamentales para realizar lo explicado anteriormente están en usar varios procesadores y sobre todo fraccionar el trabajo en cada uno de ellos lo más eficazmente posible. Uno de los objetivos del proyecto consiste en encontrar el particionamiento óptimo para cada modelo. Fragmentar más no siempre significa obtener mejores resultados. El escenario de salida parte de la idea inicial de ejecutar un modelo de simulación de gran escala, lo cual en un ordenador personal de última generación es inviable por el tiempo tan largo que podría tardar. Para afrontar este inconveniente se hace uso del concepto de clúster o sistema distribuido. Esto nos va a permitir, gracias a la interconexión (red de comunicaciones) de ordenadores, lograr un modelo distribuido. Este modelo será capaz de ejecutar el trabajo previsto en un tiempo prudencial arreglando el problema existente. Una vez superado el primer inconveniente y definido el modelo sobre el que se ha de trabajar, entra en juego la manera en que se pone en funcionamiento dicho modelo. Para el desarrollo del proyecto se ha utilizado de la herramienta SIMCAN que permite la simulación de la ejecución de un modelo distribuido. Asimismo SIMCAN permite particionar el modelo en tantas particiones como el usuario quiera o necesite, para de esta manera ofrecer un mejor rendimiento y eficiencia. En este punto es donde este proyecto se concentra en el problema, la plataforma alcanzará un particionado óptimo del modelo a partir de una serie de algoritmos complejos. En razón de lo expuesto se obtendrá una mejora del tiempo de ejecución del trabajo y por tanto del rendimiento. Un aspecto interesante a destacar es que los elementos con los que se ha trabajado en los algoritmos son nodos de cómputo, de almacenamiento y los elementos de interconexión (switches). En ningún momento la plataforma trabaja con información de la aplicación simulada en el entorno modelado. Uno de los puntos fuertes por el cual se ha desarrollado esta plataforma es la mejora del rendimiento. El objetivo preferente del proyecto es el de obtener el mejor particionado posible para que el tiempo de ejecución sea mínimo. Para esto se ha trabajado con tres algoritmos diferentes, los cuales, todos consiguen mejores resultados en lugar de una ejecución sin particionar. Por extensión de lo anterior se puede decir que otras ventajas que el proyecto incluye son una mejor disponibilidad de datos y por ende una mejora de la escalabilidad. En definitiva, la plataforma podrá ejecutar trabajos de tamaño grande, cuya ejecución en ordenadores domésticos sería inasumible. El principal inconveniente que tiene nuestra plataforma es la dependencia que tiene de la red y los elementos de comunicación, así como de la compatibilidad de todos los dispositivos. Es condición importante que estos elementos estén bien sincronizados y funcionen correctamente según sus especificaciones, lo que hace que la plataforma no presente problemas de eficiencia y pérdida de rendimiento. Seguidamente, destacar que el proyecto ha sido implementado en el lenguaje de programación JAVA. El kit de desarrollo utilizado ha sido Java SE 6 Update 12 sobre la plataforma de desarrollo Eclipse Version 3.4.2. El que dicho lenguaje sea multiplataforma ha jugado un papel importante en su elección. Se ha considerado suficiente presentar nuestra plataforma con una interfaz textual