VI. CÁC THUẬT GIẢI ĐỊNH THỜI CHO ỨNG DỤNG SONG SONG, ĐỘC LẬP
7.Các đề xuất cho Provider – Nhà cung cấp:
Theo sơ đồ hoạt động ở hình 4-1, hoạt động của provider bị chi phối khá nhiều bởi system broker. System broker sẽ là nới sắp xếp các ứng dụng, sau đó gửi thông tin lần lượt từng ứng dụng cho provider. Provider mặc dù không thể can thiệp vào quá
32 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
trình sắp xếp, lựa chọn của broker nhưng người quản trị hoàn toàn có thể lựa chọn các phương pháp chào giá khác nhau cho provider.
Provider sẽ nhận được nhiều lời chào giá cho mỗi ứng dụng từ phía các máy tính cuhm ( Cluster) do provider đó quản lý. Vậy provider nên gửi lên system broker lời chào giá nào để được hiệu quả cao nhất?
Có một số phương án được đề ra:
- Chào giá cao nhất từ các máy tính cụm gửi lên. - Chào giá thập nhất từ các máy tính cụm gửi lên.
- Đề ra phương án động, tùy theo số lượng các ứng dụng provider nhận được
a. Chào giá COST_MAX
Khi provider nhận được các lời chào giá từ các máy tính cụm ( cluster) do nó quản lý, provider luôn gửi lời chào có giá cao nhât lên system broker.
33 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
Tuy nhiên, phương pháp này có nhiều điểm bất lợi, ví dụ:
Theo sơ đồ ở hình 4-6, hệ thống có 2 providers cùng hoạt động. Provider 1 có thể cung ứng với các mức giá lần lượt là 30$ và 40$, provider 2 có thể cung ứng với các mức giá lần lượt là 35$ và 45$.
Nếu cả 2 providers đều hoạt động theo nguyên tắc chào mức giá cao nhất, mức giá 40$ và mức giá 45$ sẽ được gửi lên System Broker.
System Broker luôn chọn mức giá thấp nhất được gửi lên từ phía các providers, do đó provider 1 sẽ được chọn để thực thi ứng dụng, cụ thể sẽ được thực thi tại máy tính cụm B với mức giá 40$
Khi số lượng ứng dụng tăng lên nhiều, máy tính cụm B sẽ không thể đáp ứng ràng buộc của mọi ứng dụng ( chủ yếu vi phạm ràng buộc về Deadline). Do đó provider 1 sẽ vhafo giá từ máy tính cụm còn lại là máy tính cụm A với mức giá 30$.
Tại thời điểm này provider 2 vẫn không nhận được ứng dụng vì mức giá 30$ thấp hơn 45$, đến khi provider 1 hoàn tất quá tải, các ứng dụng mới được gửi cho provider 2.
Nhận xét: Ta có thể nhận thấy, việc chào giá cao nhất từ các máy tính cụm sẽ làm giảm khả năng cạnh tranh của provider, từ đó cũng dẫn đến hệ thống không cân bằng. Đây không phải là một phương án chào giá tốt.
b. Chào giá COST_MIN
Ngược lại với trường hợp trên, các providers sẽ luôn chào giá thấp nhất được gửi lên từ các máy tính cụm.
Ý tưởng: Tăng sức cạnh tranh cho provider.
Cũng theo hình 4-6, ta thấy system broker ban đầu sẽ chọn mức giá 30$ từ provider 1. Khi máy tính cụm A quá tải, provider 1 sẽ chào mức giá kế tiếp là 40$. Mức giá này cao hơn mức giá provider 2 đang chào là 35$ ( mức giá thấp nhất của provider 2). Do đó các ứng dụng sau đó sẽ chuyển sang provider 2 cho đến khi máy tính cụm C tại provider 2 quá tải.
34 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
Nhận xét: Với hình thức chào giá thấp nhất, các providers sẽ tăng tính cạnh tranh hơn rất nhiều, hoạt động của hệ thống cũng cân bằng hơn.
c. Adaptive Provider:
Phương pháp chào giá thấp nhất thật sự đã nâng khả năng cạnh tranh cho các providers. Tuy nhiên đây chưa phải là phương pháp tối ưu, thu lại lợi nhuận cao nhất cho các providers, nhất là trong trường hợp các providers nằm rải rác ở nhiều khu vực khác nhau nên có các mức giá rất khác nhau.
Hình 4-7 minh họa một trường hợp provider 2 có mức giá cao hơn rất nhiều so với provider 1. Nếu provider 1 vẫn tuân thủ nguyên tắc chào giá thấp nhất sẽ không thu được doanh thu cao, mặc dù hầu như luôn nhận được các ứng dụng để thực thi.
Báo cáo đề nghi một phương pháp hoạt động uyển chuyển hơn cho các providers, giá thực thi sẽ thay đổi tùy theo số lượng các ứng dụng mà provider đó nhận được. Ở đây tạm gọi là các Adaptive Provider – Provider có tính thích nghi.
35 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
Nguyên tắc hoạt động của các providers này gần giống như trường hợp chào giá thấp nhất: Ban đầu provider luôn chào giá thấp nhất mình có thể cung ứng để tăng tính cạnh tranh. Nếu số lượng các ứng dụng liên tiếp nhận được vượt quá một ngưỡng đề ra ( ví dụ 5 ứng dụng liên tiếp), nghĩa là provider hiện nay chào giá quá thấp nên ta có thể tăng chi phí trước khi gửi cho system broker.
Ngược lại, nếu số lượng các ứng dụng liên tiếp không nhận được vượt quá một ngưỡng đề ra ( ví dụ 3 ứng dụng), nghĩa là provider đang chào giá quá cao nên ta sẽ hạ chi phí trước khi chào giáo cho system broker.
Giá sàn của trường hợp này là giá thấp nhất các máy tính cụm có thể cung cấp, và giá trần là ngân sách (budget) của ứng dụng đó. Nếu đã đạt giá sàn, ta sẽ không giảm giá, ngược lại nếu đã đạt giá trần ta sẽ không tiếp tục tăng giá vì như vậy sẽ vi phạm ràng buộc của ứng dụng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vấn đề đặt ra là các providers không có bất kỳ mối liên hệ nào với nhau, làm sao để biết khi nào một provider không nhận được một ứng dụng để thực thi.
Xét tinh huống minh họa sau: Giữa broker và provider có 2 thông điệp chính: - Request: Broker gửi thông tin về ứng dụng, yêu cầu provider báo giá. - Submit Application: Broker chấp nhận lời chào giá của provider, gửi ứng dụng cho provider thực thi.
36 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
Bảng 4-1 minh họa provider được nhận ứng dụng 1 và ứng dụng 3, không được nhận ứng dụng 2.
Có thể rút ra qui luật : Khi nhận được 1 request mới, nếu ứng dụng được thực thi gần nhất và ứng dụng được chào giá gần nhất khác nhau thì provider đã bị lỡ mất một ứng dụng không được broker giao cho thực thi.
Ví dụ: Khi nhận được request cho ứng dụng Applicaton 3, ứng dụng được thực thi gần nhất là Application 1, ứng dụng được chào giá gần nhất là Application 2. Hai ứng dụng này khác nhau nên có thể kết luận provider không được broker giao cho thực thi ứng dụng Application 2.
Dựa vào qui luạt trên, ta xây dựng thuật giải chào giá Adaptive
Thuật giải: Sử dụng 2 biến got ( đếm số lượng ứng dụng provider thực thi liên tiếp) và missed ( đếm số lượng ứng dụng không được thực thi liên tiếp).
// Ban đầu: Missed =0; got =0;
37 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
Trong đó các giá trị NGƯỠNG_THẤT_BẠI và NGƯỠNG_THÀNH_CÔNG quy định số lượng ứng dụng nhận được, hoặc bị từ chối liên tiếp trước khi bắt đầu tiền hành tăng, giảm giá. Các giá trị này có thể được điều chỉnh để phù hợp với hoàn cảnh cụ thể.
Như vậy, ở các provider sẽ có những phương án chào giá khác nhau lên system broker.
Phương án chào giá COST_MAX là phương án khiến các providers giảm khả năng cạnh tranh nên không phải một phương án tốt. Phương án chào giá COST_MIN giúp các providers cạnh tranh tốt hơn và khiến hệ thống cân bằng hơn. Phương án hoạt động Adaptive kế thừa từ phương án chào giá COST_MIN nhưng giúp provider linh động trong quá trình tăng giá và giảm giá nên sẽ mang lại hiệu quả cao hơn.
38 Sinh viên thực hiện : Lê Văn Đào
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Viktors Bertis, Fundamentals of Grid Computing, , Redbooks, IBM
[2]. Bart Jacob – Michael Brown – Kenaro Fukui – Nihar Trivedi, Introduction to grid computing, , Red books, IBM, 2002
[3]. http:// www.ibm.com/redbooks
[4]. IBM, Introdcution to Grid Computing with Globus, 2003
[5]. “IBM: Tính toàn lưới ( grid computing) giúp nghiên cứu ung thư”, PCWorld VN [6]. Ian Foster, C. Kesselman, Computational Grids, Chapter 2 of “The Gird Blueprint For A New Computing Infrastructure”, Morgan-kaufman, 1999.
[7]. Ian Foster, What Is The Grid? A Three Point Checklist, Gridtoday, July 2002. [8]. Subodha Kuma, Kaushik Dutta, Resource Scheduling In Grid Computing Networks To Maximize Bussiness Value, 15th Annual Workshop On information Technolgies & Systems (Wits), 2006.
[9] Ks. Nguyễn Long - Nguyễn Huy Văn – Ks. Lê Công Trung, Mô hình lập lịch trong hệ thống tính toán lưới do Buyya đề xuất, Tạp chí Công nghệ thông tin & Truyền thông.
[10]. Trần Công Tú, Nghiên cứu và phát triển giải thuật định thời cho lớp bài toán parameter sweep trên môi trường tính toán Lưới. Luận Văn Thạc Sĩ, Đại Học KHTN 2007.