Scalability study of virtual parallel processing systems

Resumo: A utilização de sistemas de processamento paralelo virtual tem aumentado em várias áreas de aplicação, desde as estritamente matemáticas até as médicas e biológicas. Devido a esse crescimento, são cada vez mais necessários mecanismos para uma avaliação consistente de desempenho de sistemas desse tipo. É necessário também haver um entendimento mais preciso do conceito de escalabilidade, um dos principais indicadores de desempenho, tanto quanto ao seu significado como quanto à maneira de mensurá-la. Este trabalho traz um estudo comparativo sobre métricas de escalabilidade para sistemas de processamento paralelo homogêneos e heterogêneos, onde duas métricas homogêneas foram selecionadas para serem utilizadas na avaliação do limite superior de escalabilidade de duas plataformas de processamento paralelo virtual (JoiN a JPVM). A partir deste estudo foi proposta uma métrica de escalabilidade que utiliza como base para a sua análise o speedup, conceito muito familiar em processamento paralelo. Foram realizados testes de validação da métrica proposta, que destacam seu caráter prático e adequação para a aplicação em sistemas heterogêneos de processamento paralelo virtualAbstract: The utilization of Virtual Parallel Processing Systems has increased in several application areas, from strictly mathematical to medical and biological areas. Due to this increasing, mechanisms that offer a consistent performance evaluation of these systems, became more important and useful. It is also important to understand the concept of scalability, one of the main performance pointers, and the way of measuring it. This work shows a comparative study about scalability metrics of homogeneous and heterogeneous parallel processing systems, where two of the homogeneous metrics, were selected to evaluate the scalability upper limit on two virtual parallel processing platforms (JoiN and JPVM). As a result, We proposed a new scalability metric, which is based on the speedup, a well known parallel processing concept. Validation tests were performed using the proposed metric, which highlight its characteristics and suitability to heterogeneous virtual parallel processing system