Algoritmos de escalonamento para grades computacionais voltados à eficiência energética

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Teodoro, Silvana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Faculdade de Informáca; BR; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Palavras-chave em Português: INFORMÁTICA; PROCESSAMENTO DE ALTO DESEMPENHO; ALGORITMOS (PROGRAMAÇÃO); ENERGIA ELÉTRICA - CONSERVAÇÃO; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/5220

Os recentes avanços da Computação de Alto Desempenho abrem um largo espectro de possibilidades para as pesquisas na área. Arquiteturas paralelas e distribuídas modernas apresentam cada vez mais capacidade de processamento em busca de um maior poder computacional. Ao mesmo tempo, o ganho de desempenho obtido com as plataformas é seguido por um aumento do consumo de energia. Neste cenário, pesquisas sobre eficiência energética em ambientes de alto desempenho têm surgido como uma forma de encontrar as causas e propor soluções para o consumo excessivo de energia. Atualmente, uma das mais representativas plataformas de alto desempenho é a grade computacional, que é usada em muitos projetos científicos e acadêmicos em todo mundo. Neste trabalho, propomos o uso de algoritmos de escalonamento de tarefas energeticamente eficientes para a gestão do consumo de energia em grades computacionais sem causar perdas significativas de desempenho. A solução é baseada em: (i) gestão eficiente de recursos ociosos; (ii) uso inteligente de recursos ativos; (iii) desenvolvimento de um mecanismo para estimar com precisão a energia consumida por uma determinada plataforma; (iv) proposta de novos algoritmos de escalonamento energeticamente eficientes para grades computacionais. A abordagem criada foi avaliada utilizando o ambiente de simulação SimGrid. Comparamos nossos algoritmos com cinco algoritmos de escalonamento tradicionais para grades computacionais, que não consideram questões de energia, e um algoritmo recentemente proposto na literatura que lida com questões de consumo de energia. Os resultados mostram, em alguns cenários, uma redução no consumo de energia de 221,03%, combinada com uma perda de desempenho de 34,60%, com o uso de um dos algoritmos desenvolvidos neste trabalho. Este exemplo confirma a nossa hipótese de que é possível reduzir significativamente o consumo de energia em uma grade computacional sem comprometer de forma proporcional o desempenho.