Kahden palvelimen fork-join-jono ja sen sovellus töiden rinnakkainlaskentaan
No Thumbnail Available
Files
Söderström_Eerik_2024.pdf (365.48 KB) (opens in new window)
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2024-05-23
Department
Major/Subject
Informaatioteknologia
Mcode
ELEC3015
Degree programme
Sähkötekniikan kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
21
Series
Abstract
Tietokoneiden prosessointikyky on nykyisessä digitaalisessa maailmassa tärkeä aihe. Tämän prosessoinnin optimoimista varten on kehitetty MapReduce-ohjelmointimalli, joka optimoi prosessonitia rinnakkainlaskennan avulla. MapReduce jakaa prosessoitavan työn osiin, ja jakaa sen erillisille prosessoreille. Tämä työ analysoi rinnakkainlaskennan hyötyä käyttäen MapReduce-ohjelmointimallin yksinkertaisinta erikoistapausta eli kahden M/M/1-palvelimen fork-join-jonon avulla. Kun systeemiin saapuu työ, se jaetaan kahdeksi osaksi, jolloin yksi osa annetaan palvelimelle 1, ja toinen osa palvelimelle 2. Kun molemmat työn osat on saatu prosessoitua, ne liittyvät yhteen ja lähtevät systeemistä. Rinnakkainlaskennan hyötyä analysoitiin sekä teoreettisesti että numeerisesti. Fork-join-jonon mallintamista varten käytettiin 2-ulotteista Markov-prosessia, jossa ulottuvuudet kuvaavat töiden määriä palvelimissa. Tämän prosessin tasapainojakauman avulla voidaan laskea systeemin viive. Huomattiin, että homogeeninen systeemi eli systeemi, jossa palvelimien viiveillä on samat jakaumat on ideaalitapaus. Heterogeenisyys eli tilanne, jossa palvelimien viiveillä on eri jakaumat on vain haitaksi. Tästä syystä rinnakkainlaskennan hyötyä analysoidessa tarkasteltiin vain homogeenista tilannetta. Rinnakkainlaskennan hyödyn analysoimiseksi täytyi olla jokin ekvivalentti ei rinnakkaistettu systeemi. Koska todellinen ekvivalentti systeemi olisi ollut tämän työn laajuuden kannalta liian monimutkainen, piti yksinkertaistaa. Päädyttiin M/M/2-jonoon, jossa on yhteinen jono molemmille palvelimille erillisten jonojen sijaan. Palvelimien keskiviiveet ovat kaksi kertaa se, mikä fork-join-jonon palvelimilla on, koska nyt koko työ annetaan jommallekummalle palvelimelle sen sijaa, että se jaettaisiin kahdeksi. Nämä yksinkertaistukset tekivät M/M/2-jonosta tehokkaamman, kuin mitä todellinen ekvivalentti systeemi olisi. Vertailussa M/M/2-jono oli hiukan tehokkaampi kuin fork-join. Täytyy kuitenkin muistaa, että vertailu on hyvin epäreilu fork-join-jonon kannalta, ja epäreilusta vertailusta huolimatta, fork-join pärjäsi todella hyvin.Description
Supervisor
Aalto, SamuliThesis advisor
Lassila, PasiKeywords
fork-join-jono, Markov-prosessi, rinnakkainlaskenta, M/M/2-jono