Doctoral Thesis DIS-1995-01

BibliographyBecker, Wolfgang: Dynamische adaptive Lastbalancierung für große, heterogen konkurrierende Anwendungen.
University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Doctoral Thesis (1995).
134 pages, german.
CR-SchemaC.2.4 (Distributed Systems)
D.4.1 (Process Management)
D.4.8 (Operating Systems Performance)
Keywordsload balancing
Abstract

In dieser Arbeit wird ein Konzept entwickelt, das eine automatische Verteilung der Rechenlast auf parallelen Rechnersystemen ermöglicht. Durch die strukturelle und algorithmische Flexibilität des entwickelten Lastbalancierungskonzeptes kann für einen großen Bereich von Anwendungen auf verschiedenen Systemen durch dynamische Planung und Regelung der Gesamtdurchsatz deutlich gesteigert werden.

Das HiCon-Lastbalancierungskonzept weist gegenüber bisher bekannten Ansätzen vier Eigenschaften auf, die eine größere Flexibilität und ein erhöhtes Optimierungspotential bewirken. Die Aufgabe der Lastbalancierung kann den Systemcharakteristiken angepaßt in einer gemischt zentralen und verteilten Kooperationsstruktur konfiguriert werden, um die Vorteile zentraler Strukturen bei uneingeschränkter Skalierbarkeit zu erhalten. Durch Messung des System- und Anwendungsverhaltens zur Laufzeit und Ausnutzung von Vorabschätzungen seitens der Anwendungen zur Laufzeit kann der Lastbalancierungsalgorithmus sowohl planend als auch reagierend wirken. Mit Hilfe einiger Regelparameter kann die Lastbalancierung ihren Entscheidungsalgorithmus dynamisch auf das tatsächliche System- und Anwendungsverhalten abstimmen. Die Lastbalancierung berücksichtigt zur Durchsatzoptimierung neben der Ressourcenauslastung auch Datenkommunikation.

Die Untersuchungen basieren auf einem Client - Server strukturierten Ablaufmodell mit Kooperation auf gemeinsamen Daten. Das entwickelte Konzept wurde durch eine prototypische Laufzeitumgebung auf Workstation-Netzen validiert, auf der verschiedenartige parallele Anwendungen einzeln und konkurrierend unter Einwirkung der Lastbalancierung beobachtet wurden. Im HiCon-Konzept wurden neue Ansätze entwickelt und einige allgemein interessante Ergebnisse gewonnen.

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Department(s)University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed High-Performance Systems, Applications of Parallel and Distributed Systems (Prof. Reuter)
Entry dateApril 23, 1996
   Publ. Computer Science