E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Αρχική Συλλογές Σχολή/Τμήμα Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Τρέχουσα Εγγραφή: 78 από 824

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000441080

Τίτλος

Elastic resource allocation for a structural design application

Άλλος τίτλος

Ελαστική διανομή πόρων για εφαρμογή στατικής ανάλυσης κτιρίων

Συγγραφέας

Γιορταμής, Εμμανουήλ

Σύμβουλος διατριβής

Πρατικάκης, Πολύβιος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Μπίλας, Άγγελος
Μαγκούτης, Κωνσταντίνος

Περίληψη

Ο υπολογισμός νέφους παρέχει υπολογιστικές υπηρεσίες όπως εξυπηρετητές, αποθηκευτικό χώρο, υπολογιστική ισχύ, βάσεις δεδομένων και δικτύωση, μέσω του διαδικτύου, κατ' απαίτηση. Αντί να αγοράζουν τις δικές τους υποδομές και τα δικά τους υπολογιστικά συστήματα, ιδιώτες και εταιρείες έχουν την δυνατότητα να ενοικιάζουν υπολογιστικούς πόρους υψηλής απόδοσης από παρόχους υπολογισμού νέφους. Αυτοί οι πάροχοι συνήθως προσφέρουν μοντέλα κόστους τύπου "πλήρωσε όσο χρησιμοποιείς", τα οποία χρεώνουν τους χρήστες μόνο για τους πόρους που χρησιμοποιούν. Όμως, οι εφαρμογές τείνουν να έχουν μεταβλητές απαιτήσεις σε πόρους κατά τη διάρκεια εκτέλεσης τους για δύο λόγους: μεταβλητά εισερχόμενα ποσοστά κυκλοφορίας και διαφορετικοί τύποι των εισερχόμενων εργασιών. Η διανομή περιττών πόρων οδηγεί στην μη-αξιοποίηση τους και στην σπατάλη χρημάτων, ενώ η διανομή λιγότερων από τους αναγκαίους πόρους οδηγεί σε παραβιάσεις συμφωνιών επιπέδου υπηρεσίας. Για αυτό τον λόγο, οι πλατφόρμες υπολογισμού νέφους εφαρμόζουν τεχνικές οριζόντιας και κάθετης ελαστικότητας προκειμένου να κλιμακώνουν τους πόρους μιας εφαρμογής σύμφωνα με τις απαιτήσεις της. Οριζόντια ελαστικότητα σημαίνει προσθήκη περισσότερων πόρων προκειμένου να εκτελεστούν περισσότερες εφαρμογές παράλληλα, ενώ κάθετη σημαίνει αλλαγή στο μέγεθος των υπαρχόντων πόρων προκειμένου να έχουν περισσότερους οι εφαρμογές που ήδη εκτελούνται. Τόσο στην βιομηχανία όσο και στην ακαδημαϊκή βιβλιογραφία υπάρχει σαφώς περισσότερη δουλειά στην οριζόντια παρά στην κάθετη ελαστικότητα. Όμως, η κάθετα ελαστική διανομή πόρων είναι αναγκαία για εφαρμογές των οποίων οι απαιτήσεις σε πόρους αλλάζουν απότομα και εξαρτώνται από τον τύπο των εργασιών που δέχονται. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζουμε έναν κάθετα ελαστικό διανομέα πόρων που διανέμει χρόνο των επεξεργαστών με υψηλή ακρίβεια. Απευθύνεται σε εφαρμογές των οποίων ο παραλληλισμός είναι πολυποίκιλος και εξαρτάται από τον τύπο των εργασιών και δεδομένων που έρχονται. Ο διανομέας συνυπολογίζει τόσο τα μεταβλητά ποσοστά κυκλοφορίας όσο και τις διαφορετικές απαιτήσεις σε πόρους του κάθε φόρτου εργασίας. Εφαρμόσαμε τον διανομέα σε μια Ελληνική εφαρμογή στατικής ανάλυσης ονόματι ΡΑΦ, η οποία χρησιμοποιείται από πολιτικούς μηχανικούς για μελέτες κτηρίων και κατασκευών. Στον πυρήνα της, ο επιλυτής ΡΑΦ υπολογίζει τις στατικές αναλύσεις των κτιρίων λύνοντας εξισώσεις γραμμικής άλγεβρας, η επίλυση των οποίων γίνεται με παράλληλη παραγοντοποίηση τύπου Cholesky. Μέρος της εργασίας ήταν η μεταφορά του επιλυτή από το λειτουργικό σύστημα Windows στο Linux και η μεταφορά του στο νέφος ως υπηρεσία. Στη συνέχεια, η μεθοδική ανάλυση μας κατά τον χρόνο εκτέλεσης της εφαρμογής έδειξε ότι οι μοναδικές ιδιότητες του εκάστοτε κτιρίου οδηγούν σε διαφορετικό δυνατό εύρος παραλληλοποίησης και έτσι, ανάγκες για υπολογιστικούς πόρους. Βάσει αυτών των παρατηρήσεων υλοποιήσαμε τόσο στατικούς όσο και ελαστικούς διανομείς χρόνου του επεξεργαστή. Η εκτενής αξιολόγηση της απόδοσης που εφαρμόσαμε δείχνει ότι ο υψηλής ακρίβειας και κάθετα ελαστικός διανομέας μας οδηγεί σε μεγαλύτερη εκμετάλλευση του παραλληλισμού, αποδοτικότερη αξιοποίηση των πόρων έως και 77%, και έως 10 φορές λιγότερες παραβιάσεις συμφωνιών επιπέδου υπηρεσίας, συγκριτικά με τους στατικούς διανομείς.

Φυσική περιγραφή

vi, 51 σ. : σχεδ., πιν., εικ. (μερ, εγχρ,) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Cloud computing

Elasticity

Ελαστικότητα

Νέφος

Ημερομηνία έκδοσης

2021-07-30

Συλλογή