Actas JP2011 - Universidad de La Laguna

Actas XXII Jornadas de Paralelismo (JP2011) , La Laguna, Tenerife, 7-9 septiembre 2011las tareas no críticas ni largas.La política CLTHEFT necesita tres parámetros deentrada: el DAG que se planifica, los tiempos decómputo y comunicación estimados de las tareasdel DAG y el escenario de ejecución. Los tiempos decómputo estimados se calculan en función de tiemposobtenidos de ejecuciones reales en una única máquinay de las características de las máquinas. El escenariode ejecución se captura un instante antes de realizarla planificación.El tiempo de comunicación estimado se obtiene enfunción del ancho de banda de la red y del volumende datos que se van a transferir de una máquina aotra del escenario.III. Política dinámicaLa política dinámica, denominada SAHEFT, planificade forma estática las tareas independientes delDAG, monitoriza el escenario y el comportamientode las tareas críticas y largas durante su ejecución,y según lo observado se auto-adapta a los cambiosdetectados para planificar las siguientes tareas independientes.El principal objetivo de la política dinámica es elde obtener un buen makespan del DAG con una sobrecargabaja. El proceso de auto-adaptación generasobrecarga debido a que se tienen que volver acalcular todos los parámetros de entrada del planificador.Los parámetros de entrada son: tiempos decómputo estimados, orden de prioridad de las tareasno críticas ni largas, nuevos caminos críticos y largos,y la reordenación de las máquinas (de mas rápida amas lenta).Este trabajo realiza un estudio sobre cuando esnecesario o no realizar auto-adaptación. Claramenteeste proceso de auto-adaptación se ha de realizar elmínimo número de veces, pero hay situaciones en lasque es indispensable para obtener una mejora significativaen el makespan del DAG.El trabajo diferencia dos situaciones que aparecendurante la ejecución del DAG, que son las siguientes:1. El tiempo de finalización real de una tarea nocorresponde con el estimado.Únicamente se analiza el tiempo final real de ejecuciónde las tareas críticas y largas. Cuando ocurreesta situación, se consideran dos casos posibles. Elprimero es que el tiempo real de ejecución de latarea crítica o larga sea menor que el tiempo estimado.Cuando se da esta situación no se realizaauto-adaptación debido a que la máquina que se estimabarápida se comporta mas rápido en la realidad.Tener en cuenta este cambio no modifica significativamentela planificación de las siguientes tareascríticas ni largas pendientes de ejecución, con lo queno se obtendrá una mejora importante del makespan.El segundo caso se da cuando el tiempo real deejecución de la tarea crítica o larga es mayor queel estimado. En este caso sí que se debe realizarauto-adaptación, pues significa que la estimación dela máquina adonde se envió la tarea crítica o largano era correcta. La máquina que se estimaba comorápida es lenta en la realidad, y este hecho se debeconsiderar en la planificación del resto de tareas pendientesde ejecución del DAG. Al tener este dato encuenta se mejorará el makespan.2. Cambios en el entorno de ejecución (escenario).Se clasifican los cambios en el escenario en trestipos: desaparición de una máquina, aparición deuna máquina y modificación de las características deuna máquina (una máquina rápida pasa a lenta o alrevés). A continuación se explica como reacciona lapolítica SAHEFT tras monitorizar cada caso:a) Desaparece una máquinaAnte esta situación se reacciona siempre, pues evidentemente,nunca se debe enviar una tarea del DAGa una máquina inexistente.b) Aparece una máquinaAnte esta situación se reacciona en función de lascaracterísticas de la máquina nueva que aparece. Sila nueva máquina es rápida y se prevé que será beneficiosapara la ejecución de las siguientes tareasindependientes, se la debe tener en cuenta. En casocontrario, la nueva máquina no se considera.Para decidir si es necesaria o no realizar autoadaptaciónse obtiene el máximo grado de paralelismodel DAG, se ordenan las máquinas del nuevoescenario de mas rápidas a mas lentas, y se obtienela posición que ocupa la nueva máquina en la lista demáquinas ordenadas. Si esta posición es mayor que elgrado máximo de paralelismo del DAG, la máquinano se tiene en cuenta. En caso contrario si que se considerala nueva máquina y se realiza auto-adaptaciónc) Una máquina lenta pasa a rápida o al revésLa decisión de reaccionar cuando se detecta algunamodificación en las características de una o variasmáquinas se realiza implementando el mismo algoritmodel caso anterior (caso en el cual aparece unanueva máquina).La política SAHEFT no realiza capturas del escenarioal finalizar algunas tareas del DAG. Las capturasse realizan en periodos dinámicos. Estos periodosdinámicos se adaptan a los cambios detectadosentre una captura de escenario y la siguiente. El periodomínimo entre dos capturas consecutivas no esinferior a 10 minutos, y el periodo máximo no excede60 minutos.El periodo entre capturas se realiza mediante elsiguiente algoritmo: Inicialmente, se realizan capturasde escenario cada 10 minutos. Si se detectancambios importantes entre una captura y la siguientese decrementa el periodo entre capturas en 5 minutos,sino se incrementa el periodo en 5 minutos. Loscambios entre dos capturas de escenario consecutivasse consideran importantes cuando conllevan a realizarauto-adaptación, estos casos son: se da una elevadavariación entre ambos escenarios (superior al5%), aparece una máquina rápida o desaparece algunamáquinaLa figura 2 muestra el algoritmo dinámicoSAHEFT. Las líneas de la figura 2 que no están ennegrita muestran el algoritmo estático CLTHEFT.Las líneas que aparecen en negrita en la figura 2JP2011-477