Ordonnancement et gestion dynamique d'applications sur les grilles de calcul

Scheduling and Dynamic Management of Applications over Grids

• Auteur / Autrice : Ghislain Charrier
• Direction : Frédéric Desprez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Lyon, Ecole normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'informatique du parallélisme (Lyon ; 1988-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Grilles informatiques

Mots clés libres

Intergiciel de grille

Ordonnancement

Calcul scientifique

Gestionnaire de ressources

Réallocation

Résumé

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'ordonnancement d'applications au sein d'un environnement de grille de calcul. Nous étudions comment mieux gérer les tâches au sein des intergiciels de grille, ceci dans l'objectif d'améliorer les performances globales de la plateforme. Les solutions que nous proposons se situent dans l'intergiciel, ce qui permet de conserver les architectures sous-jacentes sans les modifier. Dans un premier temps, nous proposons un mécanisme de réallocation permettant de prendre en compte dynamiquement les erreurs d'ordonnancement commises lors de la soumission de calculs. En effet, lors de la soumission sur une machine parallèle, il est souvent nécessaire de fournir une estimation du temps d'exécution afin que celle-ci puisse effectuer un ordonnancement. Cependant, les estimations ne sont pas précises et les décisions d'ordonnancement sont sans cesse remises en question. Le mécanisme de réallocation proposé permet de prendre en compte ces changements en déplaçant des calculs d'une machine parallèle à une autre. Le second point auquel nous nous intéressons dans cette thèse est l'ordonnancement d'une application de climatologie sur la grille. Afin de fournir les meilleures performances possibles nous avons modélisé l'application puis proposé des heuristiques spécifiques. Pour exécuter l'application sur une grille de calcul, l'intergiciel utilise ces connaissances sur l'application pour fournir le meilleur ordonnancement possible.

The work presented in this Thesis is about scheduling applications in computational Grids. We study how to better manage jobs in a grid middleware in order to improve the performance of the platform. Our solutions are designed to work at the middleware layer, thus allowing to keep the underlying architecture unmodified. First, we propose a reallocation mechanism to dynamically tackle errors that occur during the scheduling. Indeed, it is often necessary to provide a runtime estimation when submitting on a parallel computer so that it can compute a schedule. However, estimations are inherently inaccurate and scheduling decisions are based on incorrect data, and are therefore wrong. The reallocation mechanism we propose tackles this problem by moving waiting jobs between several parallel machines in order to reduce the scheduling errors due to inaccurate runtime estimates. Our second interest in the Thesis is the study of the scheduling of a climatology application on the Grid. To provide the best possible performances, we modeled the application as a Directed Acyclic Graph (DAG) and then proposed specific scheduling heuristics. To execute the application on the Grid, the middleware uses the knowledge of the application to find the best schedule.