ЦЕЛЬ работы заключается в разработке методики оценки времени выполнения программ в гетерогенной распределенной вычислительной среде. В настоящее время получение такой оценки является важной и нетривиальной проблемой во многих практических приложениях, связанных с планированием вычислений и распределением ресурсов. МЕТОДЫ. В данной работе применяется метод частотных характеристик, базирующийся на использовании специальных инструментальных средств для динамического анализа программ и хорошо зарекомендовавший себя на практике. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложена новая методика, обеспечивающая оценку времени выполнения программ с учетом характеристик эталонного и целевого вычислительных узлов, а также программных параметров, отражающих вычислительную нагрузку на компоненты этих узлов. Оценки вычисляются с учетом объемов исходных данных. Данная методика успешно применена в процессе анализа выполнения программы для решения задачи перемножения матриц. Приведены тестовые примеры получения оценки времени решения таких задач, в которых ее погрешность не превышает 10%. Полученные результаты демонстрируют уменьшение погрешности оценки по мере увеличения размерности матриц, как для целочисленных, так и для вещественных значений. ВЫВОДЫ. Использование предложенной методики в гетерогенной распределенной вычислительной среде, организованной на базе ресурсов Центра коллективного пользования «Иркутский суперкомпьютерный центр СО РАН», для реального потока заданий показало существенное улучшение полученных оценок времени выполнения программ по сравнению с оценками необходимого времени решения задач, содержащихся в запросах пользователей среды, а также их значениями, скорректированными на основе вычислительной истории выполнения заданий.
The PURPOSE of the study is to develop the methodology for estimating the program execution time in a heterogeneous distributed computing environment. Today, the problem of obtaining such estimation is important and nontrivial in many practical applications related to the computation planning and resource allocation. METHODS. The study uses the method of frequency response characteristics that is based on the use of special tools for the dynamic analysis of programs. It has well proved itself in practice. RESULTS. A new methodology is proposed that provides program execution time estimation and takes into account the characteristics of reference and target computational nodes as well as software parameters that reflect the computational load on the components of these nodes. The estimates are calculated based on the amount of input data. This methodology has been successfully applied when analyzing the program execution for solving the problem of matrix multiplication. The paper provides the test cases of obtaining the time estimation of such problems solution in which the error is less than 10%. The obtained results demonstrate that the estimation error decreases as the dimension of matrices (both for integer and real values) grows. CONCLUSIONS. The proposed technique was used for the real job flow in the heterogeneous distributed computing environment based on the resources of the public access computer center “Irkutsk Supercomputer Center SB RAS”. Its application showed the significant improvement in the obtained estimations of the program execution time as compared with the estimates of the required time for solving the problems in users’ queries, as well as their values corrected on the basis of the computational history of executed jobs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.