6697

بررسي چالش‌هاي جايابي عملگرها در پردازش توزيع‌شده‌ جريان داده‌ها

1398

دكتر محسن شريفي

در دنياي مدرن امروزي استفاده از انواع سامانه‌هاي هوشمند نرم‌افزاري جهت كنترل بيشتر فرآيندهاي زندگي بشر به‌صورت روزافزوني در حال رشد است. اين سامانه‌ها شامل شهرهاي هوشمند، كنترل ترافيك، اينترنت اشياء و حسگرهايي است كه با سرعت‌ بالا اطلاعات محيطي را جمع‌آوري مي‌كنند. در تمامي اين سامانه‌ها مهم‌ترين خصوصيت ورود حجم بالاي اطلاعات با سرعت زياد و لزوم پردازش و پاسخگويي در كوتاه‌ترين زمان است. هرگونه بروز خطا و يا عدم‌پردازش در زمان مناسب در اين‌گونه سامانه‌ها باعث بروز مشكل و در بعضي از مواقع منجر به فاجعه خواهد شد. سامانه‌هاي پردازش جريان داده با هدف پردازش در لحظه‌ي اطلاعات و استفاده از انواع روش‌هاي افزايش قابليت اطمينان به كمك بشر آمده است تا اين چالش‌ها را برطرف كند. اما نكته‌ي مهم تغييرات فراوان در ميزان باركاري ورودي به اين سامانه‌ها است كه در زمان راه‌اندازي اوليه‌ي سامانه وجود نداشته است. تحمل‌پذير كردن و كم كردن زمان پاسخ اين سامانه‌ها در زمان اجرا با استفاده از انواع روش‌هاي پردازش موازي و جايابي عملگرها، يكي از موضوعاتي است كه بسيار موردتوجه قرارگرفته است. در هنگام مواجه با بار كار سنگين سامانه با استفاده از روش‌هايي از تعداد بيشتري گره محاسباتي استفاده مي‌كند و يا كدهاي اجرايي برنامه را به ساير گره‌هاي محاسباتي با توان پردازش بالاتر منتقل مي‌كند و در زمان كم شدن ورودي دوباره به حالت اول برمي‌گردد. در اين گزارش انواع روش‌هاي انتخاب مكان مناسب عملگرها در هنگام موازي‌سازي و ارتباط آن با معيارهاي كارايي تعريف‌شده براي اين‌گونه سامانه‌ها بررسي مي‌شوند. بعد از بررسي كارهاي مرتبط انجام شده در اين زمينه به اين نتيجه رسيديم كه سامانه هاي مختلف با اهداف گوناگون مانند كاهش ارتباطات و يا افزايش بهره وري، اقدام به زمانبندي منابع مي كنند كه لزوما باعث بهبود ساير معيارها نخواهد شد. هچنين توجه روز افزوني به ارائه‌ي مدلي كارآمد در محيط‌هاي غيرهمگون شده است. تلاش اين مدل‌ها، كاستن از زمان پاسخ سامانه از طريق محاسبه‌ي ميزان منابع باقي مانده براي هر گره و انتساب صحيح عملگرها بوده است. در اين راستا ما يك مدل مقايسه‌ي توان پردازش كدهاي اجرايي سامانه بر اساس نرخ ورود داده و پردازش آن ارائه كرديم كه بر مبناي آن بتوانيم تصميمات مربوط به مهاجرت و موازي سازي عملگرها را در بلند مدت بهينه كنيم.

11/23/2019 12:00:00 AM

66309

1398/09/02