Estudo sobre processamento maciçamente paralelo na internet

Orientador: Marco Aurélio Amaral HenriquesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Este trabalho estuda a possibilidade de aproveitar o poder de processamento agregado dos computadores conectados pela Internet para resolver problemas de grande porte. O trabalho apresenta um estudo do problema tanto do ponto de vista teórico quanto prático. Desde o ponto de vista teórico estudam-se as características das aplicações paralelas que podem tirar proveito de um ambiente computacional com um grande número de computadores heterogêneos fracamente acoplados. Desde o ponto de vista prático estudam-se os problemas fundamentais a serem resolvidos para se construir um computador paralelo virtual com estas características e propõem-se soluções para alguns dos mais importantes como balanceamento de carga e tolerância a falhas. Os resultados obtidos indicam que é possível construir um computador paralelo virtual robusto, escalável e tolerante a falhas e obter bons resultados na execução de aplicações com alta razão computação/comunicaçãoAbstract: This thesis explores the possibility of using the aggregated processing power of computers connected by the Internet to solve large problems. The issue is studied both from the theoretical and practical point of views. From the theoretical perspective this work studies the characteristics that parallel applications should have to be able to exploit an environment with a large, weakly connected set of computers. From the practical perspective the thesis indicates the fundamental problems to be solved in order to construct a large parallel virtual computer, and proposes solutions to some of the most important of them, such as load balancing and fault tolerance. The results obtained so far indicate that it is possible to construct a robust, scalable and fault tolerant parallel virtual computer and use it to execute applications with high computing/communication ratioDoutoradoEngenharia de ComputaçãoDoutor em Engenharia Elétric

Um sistema para o processamento massivamente paralelo na world wide web

Orientador: Marco Aurelio Amaral HenriquesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: A velocidade das redes e o poder de processamento dos computadores conectados a elas têm aumentado muito nos últimos anos. Os computadores ligados à Internet, vistos em conjunto, oferecem um poder computacional muito maior que o oferecido pela mais avançada máquina paralela. Estes dados indicam à possibilidade de se usar esse enorme poder computacional disponível na Internet como um computador massivamente paralelo. Este trabalho apresenta o JOIN, um sistema que tem como objetivo implementar um Computador Massivamente Paralelo Virtual, que pode ser visto como um grande conjunto de computadores independentes conectados por uma rede tipo Internet. Diferente de outras abordagens, o JOIN se baseia na ampla disponibilidade da linguagem Java e de interfaces simples de acesso à Internet para atingir seus objetivos e prevê formas de recompensar os donos dos computadores participantes no processamento paralelo. Estas características tornam o sistema proposto capaz de agrupar um grande número de computadores, permitindo a exploração do potencial de computação disponível na InternetAbstract: The processing power of computers and the network bandwidth have rapidly increased in the last several years. The computers connected to Internet, seen as a whole, offer a computing power much larger than the most advanced parallel machine. These facts open the possibility of exploiting this enormous processing power as a massively parallel computer. The objective of this work is to introduce JOIN, a system that aims at implementing a Massively Parallel Virtual Computer (MPVC). An MPVC can be seen as a large set of independent heterogeneous computers connected by a network like Internet. Different from other approaches, JOIN is based on the wide availability of the Java language and easy to use interfaces to access Internet, and includes the possibility to compensate the owner of the computers participating in the system for their services. These characteristics make the proposed system capable of grouping a large number of computers and thus exploiting the potential computing power available in the InternetMestradoMestre em Engenharia Elétric

Speedup and scalability analysis of Master-Slave applications on large heterogeneous clusters

Although cluster environments have an enormous potential processing power, real applications that take advantage of this power remain an elusive goal. This is due, in part, to the lack of understanding about the characteristics of the applications best suited for these environments. This paper focuses on Master/Slave applications for large heterogeneous clusters. It defines application, cluster and execution models to derive an analytic expression for the execution time. It defines speedup and derives speedup bounds based on the inherent parallelism of the application and the aggregated computing power of the cluster. The paper derives an analytical expression for efficiency and uses it to define scalability of the algorithm-cluster combination based on the isoefficiency metric. Furthermore, the paper establishes necessary and sufficient conditions for an algorithm-cluster combination to be scalable which are easy to verify and use in practice. Finally, it covers the impact of network contention as the number of processors grow. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved