Las redes de Petri en la paralelización eficiente de aplicaciones: caso de uso

En este trabajo se presenta el método basado en modelos de Redes de Petri para el análisis y paralelización eficiente de aplicaciones programadas con un paradigma secuencial. Primeramente, se realiza el modelo de la aplicación secuencial. Enseguida, se analizan las partes paralelizables, y se presenta un modelo en Red de Petri de la aplicación paralelizada. A partir del modelo en Red de Petri, se realiza la verificación de la construcción del modelo y se analiza de manera informal la relación de los P-Invariantes con la paralelización del modelo. Finalmente, se realiza una comparación del tiempo de cómputo entre el paradigma secuencial y el paralelo. Se utiliza la multiplicación de matrices como caso de estudio y se reportan los resultados experimentales.Universidad de Guadalajar

Számítóháló alkalmazások teljesítményanalízise és optimalizációja = Performance analysis and optimisation of grid applications

Számítóhálón (griden) futó alkalmazások, elsősorban workflow-k hatékony végrehajtására kerestünk újszerű megoldásokat a grid teljesítményanalízis és optimalizáció területén. Elkészítettük a Mercury monitort a grid teljesítményanalízis követelményeit figyelembe véve. A párhuzamos programok monitorozására alkalmas GRM monitort integráltuk a relációs adatmodell alapú R-GMA grid információs rendszerrel, illetve a Mercury monitorral. Elkészült a Pulse, és a Prove vizualizációs eszköz grid teljesítményanalízist támogató verziója. Elkészítettünk egy state-of-the-art felmérést grid teljesítményanalízis eszközökről. Kidolgoztuk a P-GRADE rendszer workflow absztrakciós rétegét, melyhez kapcsolódóan elkészült a P-GRADE portál. Ennek segítségével a felhasználók egy web böngészőn keresztül szerkeszthetnek és hajthatnak végre workflow alkalmazásokat számítóhálón. A portál különböző számítóháló implementációkat támogat. Lehetőséget biztosít információ gyűjtésére teljesítményanalízis céljából. Megvizsgáltuk a portál erőforrás brókerekkel való együttműködését, felkészítettük a portált a sikertelen futások javítására. A végrehajtás optimalizálása megkövetelheti az alkalmazás egyes részeinek áthelyezését más erőforrásokra. Ennek támogatására továbbfejlesztettük a P-GRADE alkalmazások naplózhatóságát, és illesztettük a Condor feladatütemezőjéhez. Sikeresen kapcsoltunk a rendszerhez egy terhelés elosztó modult, mely képes a terheltségétől függően áthelyezni a folyamatokat. | We investigated novel approaches for performance analysis and optimization for efficient execution of grid applications, especially workflows. We took into consideration the special requirements of grid performance analysis when elaborated Mercury, a grid monitoring infrastructure. GRM, a performance monitor for parallel applications, has been integrated with R-GMA, a relational grid information system and Mercury as well. We developed Pulse and Prove visualisation tools for supporting grid performance analysis. We wrote a comprehensive state-of-the art survey of grid performance tools. We designed a novel abstraction layer of P-GRADE supporting workflows, and a grid portal. Users can draft and execute workflow applications in the grid via a web browser using the portal. The portal supports multiple grid implementations and provides monitoring capabilities for performance analysis. We tested the integration of the portal with grid resource brokers and also augmented it with some degree of fault-tolerance. Optimization may require the migration of parts of the application to different resources and thus, it requires support for checkpointing. We enhanced the checkpointing facilities of P-GRADE and coupled it to Condor job scheduler. We also extended the system with a load balancer module that is able to migrate processes as part of the optimization

Fundamentals of a Novel Debugging Mechanism for Orchestrated Cloud Infrastructures with Macrosteps and Active Control

In Infrastructure-as-a-Service (IaaS) clouds, the development process of a ready-to-use and reliable infrastructure might be a complex task due to the interconnected and dependent services that are deployed (and operated later on) in a concurrent way on virtual machines. Different timing conditions may change the overall initialisation method, which can lead to abnormal behaviour or failure in the non-deterministic environment. The overall motivation of our research is to improve the reliability of cloud-based infrastructures with minimal user interactions and significantly accelerate the time-consuming debugging process. This paper focuses on the behaviour of cloud-based infrastructures during their deployment phase and introduces the adaption of a replay, and active control enriched debugging technique, called macrostep, in the field of cloud orchestration in order to provide support for developers troubleshooting deployment-related errors. The fundamental macrostep mechanisms, including the generation of collective breakpoint sets as well as the traversal method for such consistent global states, have been combined with the Occopus cloud orchestrator and the Neo4J graph database. The paper describes the novel approach, the design choices as well as the implementation of the experimental debugger tool with a use case for validation purposes by providing some preliminary numerical results