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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.55.2018.tde-23012018-112740
Documento
Autor
Nome completo
Mara Andréa Dota
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2001
Orientador
Banca examinadora
Santana, Marcos José (Presidente)
Maldonado, José Carlos
Morselli Junior, João Carlos de Moraes
Título em português
Avaliação de desempenho de uma ferramenta para simulação distribuída baseada no protocolo otimista time warp
Palavras-chave em português
Não disponível
Resumo em português
A avaliação de desempenho de sistemas computacionais tem constituído uma área de grande investigação ao longo das últimas décadas. Dentre as diversas ferramentas e técnicas disponíveis para esse propósito, a simulação se destaca por ser flexível, podendo ser utilizada em várias situações e por oferecer soluções a um custo relativamente atrativo. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho da ferramenta WARPED para simulação distribuída, através de alguns modelos de Redes de Filas. O WARPED é um simulador distribuído otimista que implementa o paradigma de Virtual Time, tendo sido escolhido por permitir a execução de simulações tanto em um sistema distribuído, como em uma máquina paralela, e por ser um software livre (código aberto). O projeto WARPED implementa um núcleo para o simulador Time Warp, livremente disponível, de fácil portabilidade, simples de se modificar e de ser estendido. O sistema foi escrito em C++ (GNU C++), orientado a objeto e utiliza o MPI (Message Passing Interface) para troca de mensagens entre os processos distribuídos. Nos experimentos realizados neste trabalho, foi observado que aumentando-se a granulosidade dos modelos, speedup pode ser alcançado com a simulação distribuída. A comunicação entre processos fisicamente separados pode sobrecarregar a execução da simulação distribuída, podendo mesmo inviabilizar sua utilização. Por isso, a partição do modelo de simulação deve ser feita considerando-se as características do modelo e da arquitetura de hardware que será usada. Em geral, deve-se tentar minimizar a necessidade de comunicação e submeter aos processadores uma carga de trabalho de tamanho adequado, explorando granulosidades de média a grossa. No caso estudado, o próprio sistema de passagem de mensagens (MPICH) introduz sobrecargas difíceis de serem contornadas. Modelos simples dificilmente levarão a ganho de desempenho, sendo preferido o uso da simulação seqüencial. Modelos de complexidade média podem obter ganhos de desempenho, desde que haja um balanceamento cauteloso entre a granulosidade dos processos lógicos e a necessidade de comunicação entre processos alocados em máquinas distintas. Apesar de nem sempre ser fácil obter-se speedup com as simulações distribuídas, adotando-se a granulosidade adequada e minimizando-se a comunicação, bons resultados podem ser sempre esperados.
Título em inglês
Not available
Palavras-chave em inglês
Not available
Resumo em inglês
The performance evaluation of computer systems has been an area of large investigation over the last decades. Among the several tools and techniques available for that purpose, simulation stands out for being flexible, able of being used in various situations and for offering solutions at a relatively attractive cost. The goal of this work is to evaluate the WARPED tool performance for distributed simulation with some Queuing Networks modeis. WARPED is a distributed optimist simulator that implements the Virtual Time paradigm and it was chosen for allowing the execution of simulations in both distributed systems and paraliel machines and also for being a free software (open code). The WARPED project implements a kernel for the Time Warp simulator, freely available, easily portable and simple to modify and to extend. The system was written in the C++ language (GNU C++), it is object oriented and it uses the MPI (Message Passing Interface) for exchanging messages among the distributed processes. It was experimentally observed that increasing the model granularity, speedup can be reached with the distributed simulation. The communication among physically separated processes may overload the distributed simulation execution making it unfeasible. Therefore, the simulation model partitioning must be made considering characteristics of the model and the hardware architecture being used. In general terms, the need for communication should be minimized while submitting to the processors an appropriate size of workload, exploring medium up to coarse granularity. In the current case study, the message passing system (MPICH) also introduces high overloads. Simple modeis will hardly obtain good performance with distributed simulation; in this case it is generaily preferred the use of sequential simulation. Modeis of medium complexity may obtain good performance since there is a cautious balancing between logical process granularity and communication needs among processes allocated to different machines. Although it is not always easy to obtain speedup with distributed simulations, adopting an appropriate granularity and minimizing the communication needs, good results can always be expected.
 
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MaraAndreaDota.pdf (27.43 Mbytes)
Data de Publicação
2018-01-23
 
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