Evaluation of the impact of energy saving strategies on grid computing grids

Autor: SANTOS, Lesandro Ponciano dos.
Přispěvatelé: BRASILEIRO, Francisco Vilar., ANDRADE, Nazareno Ferreira de., SOUSA, Denio Mariz Timóteo de.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2011
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
Popis: Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2019-04-16T18:17:18Z No. of bitstreams: 1 LESANDRO PONCIANO DOS SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2011.pdf: 1084090 bytes, checksum: e513c6e079b9b138d3129046e88f34c4 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-16T18:17:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LESANDRO PONCIANO DOS SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2011.pdf: 1084090 bytes, checksum: e513c6e079b9b138d3129046e88f34c4 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 CNPq Grades computacionais entre-pares são infraestruturas de computação que utilizam ciclos ociosos de recursos computacionais de diferentes domínios administrativos. Geralmente, a demanda por recursos nessas grades ocorre em rajadas. Durante uma rajada de demanda, muitos recursos da grade são necessários. Porém, em outros momentos, os recursos permanecem ociosos por longos períodos. Manter os recursos ociosos quando não estão em uso nem pela grade nem pelo usuário local não é eficiente em termos de consumo de energia. Uma maneira de reduzir a energia consumida pelos recursos nesses períodos é colocálos em um modo de dormência, em que eles consomem menos energia. Nesta dissertação, avaliamos duas estratégias de dormência: Sobreaviso e Hibernação. No contexto de grades computacionais, essas estratégias apresentam um compromisso entre o benefício da economia de energia dos recursos, de um lado, e de outro lado os custos associados em termos do aumento no tempo de resposta das aplicações e do impacto no tempo de vida dos recursos. O aumento no tempo de resposta advém do tempo necessário para acordar o recurso quando surge uma nova demanda da grade. O impacto na vida útil do recurso ocorre em razão das partidas e paradas das rotações do disco rígido quando as estratégias de dormência são utilizadas. Nossa avaliação utiliza um modelo simulado para tratar esse compromisso. Avaliamos após quando tempo de inatividade (TI) as estratégias de dormência devem ser utilizadas e como escolher quais recursos acordar quando surgir uma demanda menor que a quantidade de recursos adormecidos. Nos cenários avaliados, Sobreaviso resultou em uma economia de energia equivalente a Hibernação, mas em um menor impacto no tempo de resposta. Além disso, Sobreaviso pode ser utilizado tão logo a máquina se torne inativa, não sendo necessário aguardar um TI. Isso permite aumentar a economia de energia sem gerar atrasos consideráveis no tempo de resposta. Os resultados mostram que utilizar uma estratégia de escolha que considera a eficiência energética dos recursos permite um aumento na economia de energia. Por fim, encontramos que o uso das estratégias de dormência pela grade resulta em menos partidas e paradas dos discos rígidos do que as que ocorreriam se o usuário local, ao invés de disponibilizar sua máquina para a grade, adotasse uma estratégia que a colocasse em um estado de dormência, sempre que ela ficasse ociosa. Peer-to-peer opportunistic grids are distributed computing infrastructures that harvest the idle computing cycles of computing resources geographically distributed. In these grids, the demand for resources is typically bursty. During bursts of resource demand, many grid resources are required, but on other times they remain idle for long periods. If the resources are kept powered on even when they are neither processing their owners workload nor grid jobs, their exploitation is not efficient in terms of energy consumption. One way to reduce the energy consumed in these idleness periods is to place the computers that comprise the grid in a “sleeping” mode which consumes less energy. In this work, we evaluated two sleeping strategies, namely: standby and hibernate. In grid computing, these strategies show a tradeoff between the benefit of energy saving and the associated costs in terms of increasing the job makespan and the effects in hard disks’ lifetime. The overhead in the makespan due to the time taken to wake up the resource when a new task arrives. The effect in hard disks’ lifetime is due to starting and stopping of the hard drives revolutions when sleeping strategies are used. In this work, we use a simulated model in order to evaluate this tradeoff. We also evaluated the minimum amount of machine idle time after which a sleeping strategy should be applied and how to choose which machine should be woken up, if several options are available. Our results show that both Standby and Hibernate strategies can present great energy savings. However, Standby presents lower impact on the job’s makespan. Furthermore, we have identified that sleeping strategies can be used as soon as the machine becomes idle, i.e., it is not necessary to wait any time in idle state. Regarding the strategies to chose machines, the ones that consider the machine energy efficiency increase the energy saving. Finally, we found that the use of sleeping strategies by peer-to-peer grids result in fewer hard disk transitions than would occur if the local user, instead of donate your machine to the grid, to adopt a strategy to place it in a sleeping mode, when it was idle.
Databáze: OpenAIRE
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