Michelle Nery Orientador: Prof. Dr. Francisco José Monaco Instituto de Ciências Matemáticas e de...
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Michelle NeryOrientador: Prof. Dr. Francisco José Monaco
Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação
Universidade de São Paulo – ICMC28 de Novembro de 2007
Uma Política de Escalonamento de Tempo-Real para Garantias de QoS na Web baseada em parâmetros de Média e
Dispersão de Tempo de Resposta
RoteiroPropostaArtigo
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ContextualizaçãoEstendendo o trabalho realizado por Lucas
Casagrande. Logo,A finalidade é que o escalonador ofereça
garantia quantitativa de tempos de resposta especificada em termos estocásticos. Tal garantia objetiva a provisão de valores médios de latência de sistema abaixo ou dentro de uma faixa de tolerância especificados por contratos de serviço firmados entre o usuário e o provedor Web.
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Modelo
Parâmetro para QoS: Latência Média do Sistema
Métrica de Avaliação: Satisfação do Usuário
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Algumas Análises
Onde, Li – Latência média do usuário i;Ri – Número de requisições anteriormente
submetidas por i;time() – Tempo atualtimestamp() – Tempo de chegada da requisição;
Basicamente, define a Latência Média Atual do usuário x.
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E,
Onde,Dj - Tempo de espera máximo, Deadline;Lc – Latência Contratada;Twj – Tempo de espera em fila do usuário j.
Basicamente, a Latência Média Real <= Latência Contratada
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PropostaNo contrato estipulado não consta
nenhuma restrição com referência à dispersão da latência média efetiva, ou seja, não contém nenhuma limitação quanto ao espalhamento dos dados.
O objetivo então é preencher essa lacuna. A meta é controlar não apenas a latência efetiva mas também a dispersão dos tempos de atendimento em torno dela.
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Trabalhos RelacionadosJob scheduling methods for reducing waiting time
variance. NongYe*, Xueping Li, Toni Farley, Xiaoyun Xu; Information and Systems Assurance Laboratory, Arizona State University, USA, 2005.
CASAGRANDE, L. S. ; Mello R. F. ; BERTAGNA, R. ; ANDRADE FILHO, J. A. ; MONACO, F. J. . Exigency-based real-time scheduling policy to provide absolute QoS for web services. In: SBAC-PAD 2007: 19th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing, 2007, Gramado, RS, Brazil. Proceeding of the 19th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing, 2007. p. 1-8
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Job scheduling methods for reducing waiting time variance. NongYe*, Xueping Li, Toni Farley, Xiaoyun Xu; Information and Systems Assurance Laboratory, Arizona State University, USA, 2005.
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ContextualizaçãoMinimização da Variância
A nível de QoSObjetivo de oferecer um serviço estável e um
desempenho prevísivel.
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PropostaMinimizar a variância dos tempos de
resposta das requisiçõesPara o escalonamento, é considerado
apenas o tempo de processamento.
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Formulação do ProblemaServiço não preemptivoConjunto de n jobsEstudado 4 métodos (Eilon e Chowdhury) para
serem comparados com os métodos desenvolvidos no trabalho.2 deles, apresentam melhores resultados para
um pequeno número de jobs (foram desconsiderados).
Os outros 2, E&C1.1 e E&C1.2 para um conjunto maior de tarefas.
SPT – Shortest Processing TimeFIFO – First In, First Out
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Descrição dos métodosFIFO – Os jobs são servidos na sequência que
chegam346521
SPT – Os jobs são servidos na ordem crescente.123456
E&C1.1 – Escalona da seguinte forma:1.Remove o job do conjunto com maior tempo de
processamento e coloca no final da fila2.Remove o job do conjunto com o maior tempo de
processamento e coloca no começo da fila.3.Repete os passos.531246
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Descrição dos métodos (cont 2)E&C1.2 - Escalona da seguinte forma:
1. Remove o job do conjunto com maior tempo de processamento e coloca no final da fila
__ __ __ __ __ 6
2. O próximo job do conjunto com maior tempo de processamento, é removido e colocado na primeira posição da fila
5 __ __ __ __ 6
3. O terceiro e o quarto job com maior tempo de processamento é colocado na penúltima e antipenúltima posição na fila
5 __ __ 3 4 6
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Descrição dos métodos (cont 3)
4. Colocados os 4 maiores job com maior tempo de processamento nessa sequência , os próximos passos, seguem o método E&C1.1521346 ???????
Diz que o arranjo da quarto job com maior tempo de processamento do E&C1.2 está inválido (referenciado).
Duas possibilidades de sequência ótimas com o 5 e 6:
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Descrição dos métodos (cont 4)VS (Verified Spiral)
Considere um conjunto de jobs P = {p1, p2, … pn},
tal que p1 <= p2, p2 <= p3 …Como exemplo, considere P = {1,2,3,4,5,6}1.pn é colocado na última posição
1. _ _ _ _ _ 6
2.pn-1 é colocado na penúltima posição1. _ _ _ _ 5 6
3.pn-2 é colocado na primeira posição1. 4 _ _ _ 5 6
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Descrição dos métodos (cont 5)VS (cont 2)
1. p1 é colocado na segunda posição1. 4 1 _ _ 5 6
{pn-2, p1, pn-1, pn}1. Remove o próximo job com maior tempo de
processamento e o coloca exatamente antes ou depois de p1, em função da menor variância do tempo de espera.1. 3 4 1 _ 5 62. 4 3 1 _ 5 63. 2 4 3 1 5 6 4. 4 2 3 1 5 6
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Verificar qual tem a menor WVT
Descrição dos métodos (cont 6)BS (Balanced Spiral)
Reduz o custo computacionalUtilizando o mesmo conjunto de tarefas1.pn é colocado na última posição2.pn-1 é colocado na penúltima posição3.pn-2 é colocado na primeira posição
1. {pn-2, pn-1, pn}
4.Direito {pn-2}5.Esquerdo {pn-1}
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Descrição dos métodos (cont 7)
6. Se Sum(Esquerdo) < Sum(Direito)1. A próxima tarefa com maior tempo de processamento
do conjunto é colocada na última posição do lado Esquerdo
2. Se não, a próxima tarefa com maior tempo de processamento do conjunto é colocada na primeira posição do lado Direito
3. Atualizam-se as somas.4. Suponha um conjunto 1 2 3 4 5 6
1. _ _ _ _ _ 6 2. _ _ _ _ 5 63. 4 _ _ _ 5 6 – Soma Esquerda = 4, Soma Direita = 54. 4 3 _ _ 5 6 – Soma Esquerda = 7, Soma Direita = 55. 4 3 _ 2 5 6 – Soma Esquerda = 7, Soma Direita = 76. 4 3 1 2 5 6 – Soma Esquerda = 7, Soma Direita = 8
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TestesNove problemas com pequeno conjunto de
jobs
1 – 4 são inteiros 5 – Distribuição uniforme 6 – Distribuição exponencial com lamda = 5 7 – Distribuição uniforme com média = 5 , desvio padrão 1 8 – 9 – São de Eilon and Chowdhury
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Duas possibilidades de sequência ótimas
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CálculosTem-se 6 métodos de escalonamentoCada um produz uma sequência de jobs para
cada problemaDefinições:
Vopt – a menor variância de tempo de espera (WTV)
Vs – é o WTV das sequência de jobs de cada método (s)
Mopt – menor média de cada sequênciaMs – é a média das sequência de jobs de cada
método (s)WTVD – Diferença entre o Vs e o Vopt
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Cálculos (cont 2)WTVDs = ((Vs – Vopt)/Vopt) * 100WTMDs = ((Ms – Mopt)/Mopt) * 100
A primeira expressão indica quão próximo o Vs está para Vopt
O menor WTVDs indica melhor desempenho do método de escalonamento dos jobs para o problema de WTV.
A segunda expressão, indica que quando se tem duas sequências ótimas, pode-se escolher entre o método com a menor média.
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