Auswirkungen verschiedener Informationsebenen auf die Effizienz der dynamischen Lastbalancierung

Abstract

Parallele und verteilte Systeme gewannen im Laufe der letzten Jahre, aufgrund der Entwicklung immer leistungsfähigerer Hardware und Kommunikationsmedien, zunehmend an Bedeutung. Um die enorme Leistungsfähigkeit dieser Systeme nutzen zu können, ist es erforderlich, die zur Verfügung stehenden Ressoucen des parallelen bzw. verteilten Systems möglichst gleichmäßig auszulasten. Aufgabe eines dynamischen Lastbalancierers ist es deshalb, die zur Verarbeitung anstehenden Anwendungen möglichst gleichmäßig auf die zur Verfügung stehenden Ressourcen zu verteilen. Insbesondere sollte ein dynamischer Lastbalancierer seine Aufgabe weitgehend transparent für den Anwender erledigen. Einen entscheidenden Einfluß auf die Leistungsfähigkeit eines dynamischen Lastbalancierers hat die zur Verfügung stehende entscheidungsrelevante Information. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich aus diesem Grund mit der Frage, inwieweit ein dynamischer Lastbalancierer in der Lage ist, Informationen aus unterschiedlichen Quellen mit unterschiedlichen Eigenschaften, effizient zu verarbeiten. Dazu wird in einem ersten Schritt die für einen dynamischen Lastbalancierer verfügbare Information klassifiziert. Das Klassifikationsergebnis sind die vier sogenannten Informationsebenen. Da die Untersuchung mit bereits existierenden parallelen Anwendungen durchgeführt werden soll, wird anschließend die hierarchische Lastbalancierungsumgebung PaLaBer (Paralleler LastBalancierer) vorgestellt, die im Hinblick auf diese Untersuchung entwickelt wurde. Die PaLaBer-Umgebung ermöglicht es, parallele Anwendungen ohne nennenswerte Modifikationen des Quelltextes mit Hilfe eines dynamischen Lastbalancierers zu unterstützen.

As a result of the evolutionary advancements in computation and communication technology, parallel and distributed systems have become more and more popular during the last decade, but nevertheless these system are still hard to use. To take full advantage of such parallel and distributed system the workload should be distributed equally among all available nodes in the system. This task can be accomplished by a dynamic load balancer, ideally in a transparent way for the user. The availability of decision relevant information has a great influence on the performance of a dynamic load balancing system. This work answers the question how efficient a dynamic load balancing system can use information from different sources as well as information of different characteristics. Therefore the available information was classified in a first step. The result are the four so called information levels. In a second step the effects of different information levels on the efficency of a dynamic load balancer were examined. Therefore the hierarchical load balancing system PaLaBer (parallel load balancer) was developed and real world applications were used.