Sistema de equilibrado de carga en computación heterogénea

Abstract

Existen supercomputadores y sistemas de alto rendimiento que disponen de unidades funcionales o nodos que poseen diferentes capacidades de cómputo. Estos sistemas, conocidos como heterogéneos, cuentan con dispositivos de características y fabricantes muy diversos. Por tanto, al no disponer todos sus nodos de los mismos recursos computacionales, el reparto de la carga de trabajo en dichos sistemas es una tarea complicada. El tipo de distribuciones de datos más comúnmente utilizado es el reparto equitativo entre todos los procesos. Sin embargo, para los sistemas heterogéneos es necesario una política de reparto más sofisticada. Este trabajo propone la integración de un sistema de reparto de la carga computacional por pesos en una herramienta programación paralela distribuida denominada Hitmap y desarrollada por el Grupo de Investigación Trasgo de la Universidad de Valladolid. Para utilizar dicho sistema de reparto de carga, se indica el porcentaje de carga total que se desea asignar a cada proceso. De esta forma, se puede explotar, en la medida de lo posible, la capacidad de cómputo de cada uno de los dispositivos que componen el sistema. Además, se propone como trabajo futuro un sistema automático de equilibrado de la carga computacional en tiempo de ejecución, del que se presenta el diseño. Por medio de las pruebas realizadas, se comprueba que el sistema de particionado que se ha implementado se comporta correctamente en las situaciones planteadas y se integra correctamente con la herramienta de programación paralela, Hitmap. Nuestro estudio experimental muestra que la propuesta se adapta perfectamente al contexto del modelo de programación escogido, consiguiendo una mejora de rendimiento significativa comparado con una distribución equitativa de la carga de trabajo.