Uma abordagem de reserva antecipada de recursos em ambientes oportunistas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2013.A grade computacional é muito utilizada quando se deseja alto desempenho para resolução de problemas que requerem alto poder de processamento. As grades oportunistas, um tipo de grade computacional, possuem o diferencial de utilizar recursos computacionais ociosos de máquinas pessoais para a resolução destes problemas, o que torna esse ambiente mais barato e, consequentemente, mais interessante, principalmente para a comunidade acadêmica. No entanto, nos ambientes oportunistas a disputa por recursos torna-se maior devido à instabilidade e constante uso de seus recursos. Problemas como o excesso de solicitações de alocação de recursos em um mesmo período podem ser recorrentes, o que pode tanto prejudicar o desempenho do sistema quanto tornar o processo de solicitação de recursos trabalhoso para o usuário, uma vez que este terá que repetir o processo até que haja recursos disponíveis para a sua execução. Uma maneira eficiente de resolver tal problema é com a utilização da reserva antecipada de recursos. Este mecanismo permite que o usuário selecione um conjunto de recursos para que sejam utilizados em um período no futuro, considerando oportunisticamente os recursos disponíveis. Diante disso, esta dissertação propôs a utilização do mecanismo de reserva antecipada em um ambiente de grade oportunista. O objetivo foi melhorar a vazão do uso de recursos oportunistas, de modo a oferecer a possibilidade de alocação dos recursos durante um longo período de tempo, e não apenas no momento da solicitação. Estudos de caso foram realizados para ilustrar o comportamento de um ambiente oportunista com a abordagem proposta, bem como para comparar os ambientes que utilizam e não utilizam reserva antecipada. Os resultados mostraram a eficiência e validade da utilização de tal abordagem em um ambiente distribuído.<br>Abstract : Grid computing is widely used when high performance is desired to resolve problems that require high processing power. Opportunistic grids, a type of grid computing system, have the differential to use idle computing resources of personal machines to solving these problems, making the solution cheaper and consequently more interesting, specially for the academic community. However, opportunistic environments have more competition for resources due to instability and constant use of their resources. Problems such as excessive requests of resources allocation can be recurrent and can both degrade the performance of the system and make the process of resource requests harder to user, once the user will have to repeat this process until there are available resources to the execution. An efficient way to solve this problem is through the use of advanced reservation of resources. This mechanism allows user to select a set of resources to be used in the future opportunistically considering available resources. Therefore, this dissertation proposed the use of the advanced reservation mechanism in an opportunistic grid environment. The goal was to improve the use flow of the opportunistic resources in order to offer the resources allocation possibility for a long period of time and not only at the time of request. Case studies were carried out to illustrate the behaviour of an opportunistic environment with the proposed approach, as well as to compare environments that use with others that do not use advanced reservation. The results show the efficiency and validity of the approach in a distributed environment