Công nghệ lưới tính toán thuộc về tính toán phân tán, nhưng ở mức phát triển cao, liên kết các nguồn tài nguyên không chỉ ở trong một tổ chức, mà từ nhiều tổ
chức. Bộ lập lịch cũng là một thành phần của hệ quản lý tài nguyên (hướng hệ
thống) hoặc một thành phần ñược nhúng ngay trong ứng dụng (hướng ứng dụng) [15]. Nhiệm vụ của nó là kết hợp các nguồn tài nguyên không chỉ từ một mà từ
nhiều tổ chức, do vậy nó cũng có một số ñiểm khó khăn khác biệt so với các mô hình tính toán truyền thống:
- Trong các mô hình tính toán truyền thống, bộ lập lịch thay mặt người dùng là chủ sở hữu tài nguyên. Do vậy, nó có toàn quyền sử dụng các tài nguyên theo nhu cầu. Trong hệ thống tính toán lưới, người dùng chỉ là một thành viên của lưới, do vậy bị hạn chế về khả năng sử dụng tài nguyên.
- Trong các mô hình tính toán truyền thống, thông tin cung cấp cho bộ lập lịch thường là tương ñối ñầy ñủ, chính xác và cập nhật. Trong hệ thống tính toán lưới, do ñặc ñiểm phức tạp của môi trường lưới, nên các bộ lập lịch buộc phải hoạt ñộng trong môi trường thiếu thông tin ñầy ñủ và chính xác.
- Mô hình ứng dụng trong hệ thống tính toán lưới cũng ña dạng hơn rất nhiều so với các mô hình tính toán truyền thống. Do vậy, người ta thường nghiên cứu những giải thuật cụ thểñểñáp ứng nhu cầu cho những dạng ứng dụng cụ thể.
- Do quy mô của lưới tính toán thường là rất lớn, nên việc lập lịch trong hệ
thống tính toán lưới có thể ñược chia ra làm nhiều cấp ñộ khác nhau, có những bộ
lập lịch làm việc ở mức cao (Meta-Scheduler) ñiều phối những bộ lập lịch hoạt
53
Như ñã trình bày trong phần trên, bộ lập lịch là một trong những thành phần quan trọng của lưới. Nó có vai trò rất lớn trong việc quyết ñịnh ñến thành công của lưới, vì nhiệm vụ của lưới vẫn là tìm ra tài nguyên thích hợp ñể thực hiện các nhiệm vụ người sử dụng giao phó. Do ñặc ñiểm của lưới là ñược xây dựng trên cơ sở các hệ thống không ñồng nhất và phân tán về mặt ñịa lý, cho nên số lượng, chủng loại tài nguyên là rất phong phú ña dạng. Hơn thế, số lượng người sử dụng cũng rất lớn và trong số ñó không thiếu những “thượng ñế” khó tính, luôn muốn công việc của mình ñược hoàn thành càng sớm càng tốt. Chỉ riêng số lượng tài nguyên và người dùng, chưa nói ñến chủng loại tài nguyên hay nhu cầu phức tạp của người dùng, ñã cho thấy mức ñộ phức tạp của bài toán lập lịch. Bản chất của bài toán lập lịch là một bài toán khó. Bởi vậy, nhiều nhà nghiên cứu ñã và ñang tập trung xây dựng các giải thuật lập lịch ñơn giản hơn, nhanh hơn mà vẫn ñảm bảo hiệu quả dựa trên ý tưởng chủ yếu là sử dụng heuristic. Trước hết, chúng ta sẽ xem xét mô hình tổng quát cho bài toán lập lịch trong hệ thống tính toán lưới và một số bàn luận trên mô hình này [8].
UR SP
54
Hình 2.1 mô tả khái quát về mô hình bài toán lập lịch trong hệ thống tính toán lưới. Có thể phát biểu như sau: Cho một tập các nhà cung cấp dịch vụ lưới, mỗi trong số họ có một tập các tài nguyên và các tài nguyên này cung cấp các dịch vụ
trong một tập rất nhiều các dịch vụ lưới - ta gọi ñây là tập SP (Service Providers).
Cần chú ý rằng khái niệm tài nguyên là rất chung chung. Một phần tử tính toán cũng có thể coi là một tài nguyên, nhưng một cluster với rất nhiều máy tính cũng có thể coi là một tài nguyên. Vấn ñề ởñây: người cung cấp dịch vụ hay người sở hữu tài nguyên có tài nguyên mạnh ñến mức nào và cung cấp những dịch vụ nào. Tập các yêu cầu người dùng ñược ký hiệu là UR (User Requirements), mỗi phần tử
trong tập này tương ứng với một yêu cầu của người sử dụng, mong muốn chạy một dịch vụ lưới nào ñó. Yêu cầu của bài toán lập lịch ñặt ra là hãy tìm tài nguyên phù hợp cho yêu cầu chạy ứng dụng của người sử dụng, sao cho cả hai bên ñều “hài
lòng”.
Khó khăn lớn nhất trong bài toán lập lịch cho lưới chính là số lượng các phần tử của hai tập SP, UR và sự thay ñổi ñộng trong hai tập này. Đối với SP, các thành phần của tài nguyên có thể gặp lỗi ngay trong quá trình phục vụ người dùng. Còn
ñối với UR, dễ thấy là người sử dụng sẽ liên tục yêu cầu công việc và cũng sẵn sàng nói lời tạm biệt với người sở hữu tài nguyên một khi công việc của họ hoàn thành hay nhu cầu của họ không ñược thoả mãn. Không loại trừ trường hợp họ hủy bỏ
việc thực hiện công việc giữa chừng vì một lý do nào ñó.
Bên cạnh ñó, bài toán lập lịch trong lưới cũng có thể ñược nhìn dưới nhiều hướng tiếp cận khác nhau. Có những hướng tiếp cận phải tìm ra ñích xác máy sẽ
thực hiện yêu cầu của người dùng, có hướng khác lại chia quá trình lập lịch theo các mức khác nhau - mức ứng với cụm máy tính trước rồi sau ñó mới xem xét ñến từng máy cụ thể,… Có hướng nhằm thực hiện nhanh các công việc tại máy chạy ứng dụng, nghĩa là hướng hệ thống, nhưng cũng có hướng mang tính hướng người dùng cao hơn.
55