Uma abordagem para minimizar pontos de verificação inúteis em simulações otimistas distribuídas

  • Ricardo Parizotto UFRGS
  • Braulio Adriano de Mello UFFS

Resumo


Arquiteturas distribuídas para modelagem e simulação podem escalar a execução de modelos grandes e complexos. Essas arquiteturas freqüentemente utilizam estratégias de ponto de verificação para garantir a execução de componentes síncronos e assíncronos. No entanto, a evitação completa de pontos de verificação inúteis é impraticável e pode reduzir drasticamente o desempenho da simulação. Neste artigo, apresentamos um conjunto de métricas para identificar pontos de verificação inúteis em tempo de execução. Além disso, estendemos uma decisão probabilística que emprega nossas métricas propostas para criar apenas pontos de verificação com alta probabilidade de serem carregados por operações de reversão. O método identifica pontos de verificação inconsistentes com base nos padrões de comunicação e na granularidade dos eventos desde a última reversão. Os resultados mostraram que as métricas propostas permitem reduzir o número de pontos de verificação inúteis sem impactos negativos no desempenho da simulação e supera as estratégias probabilísticas tradicionais em termos de tempo de reversão.

Referências

Bouguerra, M.-S., Trystram, D., and Wagner, F. (2013). Complexity analysis of check- point scheduling with variable costs. IEEE Transactions on Computers, 62(6):1269– 1275.

Carvalho, F. M. M., M. B. A. (2015). Hybrid synchronization in the dcb based on unco- ordinated checkpoints. Proceedings of ESM’ 2015.

Elnozahy, E. N. M., Alvisi, L., Wang, Y.-M., and Johnson, D. B. (2002). A survey of rollback-recovery protocols in message-passing systems. ACM Comput. Surv., 34(3):375–408.

Fagin, R., Fagin, R., Fagin, R., and Halpern, J. Y. (1994). Reasoning about knowledge and probability. J. ACM, 41(2):340–367.

Fu, D., Becker, M., and Szczerbicka, H. (2013). On the potential of semi-conservative look-ahead estimation in approximative distributed discrete event simulation. In Proce- edings of the 2013 Summer Computer Simulation Conference, SCSC ’13, pages 28:1– 28:8, Vista, CA. Society for Modeling & Simulation International.

Jefferson, D. R. (1985). Virtual time. ACM Trans. Program. Lang. Syst., 7(3):404–425.

Johnson, D. B. (1990). Distributed System Fault Tolerance Using Message Logging and Checkpointing. PhD thesis, Houston, TX, USA. AAI9110983.

Kumar, S., Chauhan, R., and Kumar, P. (2010). A low overhead minimum process glo- bal snapshop collection algorithm for mobile distributed system. arXiv preprint ar- Xiv:1005.5440.

Kunz, G., Stoffers, M., Gross, J., and Wehrle, K. (2012). Know thy simulation model: Analyzing event interactions for probabilistic synchronization in parallel simulations. In Proceedings of the 5th International ICST Conference on Simulation Tools and Tech- niques, SIMUTOOLS ’12, pages 119–128, ICST, Brussels, Belgium, Belgium. ICST (Institute for Computer Sciences, Social-Informatics and Telecommunications Engine- ering).

Lamport, L. (1978). Time, clocks, and the ordering of events in a distributed system. Communications of the ACM, 21(7):558–565.

Mattern, F. et al. (1989). Virtual time and global states of distributed systems. Parallel and Distributed Algorithms, 1(23):215–226.

Netzer, R. H. B. and Xu, J. (1995). Necessary and sufficient conditions for consistent global snapshots. IEEE Trans. Parallel Distrib. Syst., 6(2):165–169.

Quaglia, F. (1999). Combining periodic and probabilistic checkpointing in optimistic simulation. In Proceedings of the Thirteenth Workshop on Parallel and Distributed Si- mulation, PADS ’99, pages 109–116, Washington, DC, USA. IEEE Computer Society.

Reynolds, Jr., P. F. (1988). A spectrum of options for parallel simulation. In Proceedings of the 20th Conference on Winter Simulation, WSC ’88, pages 325–332, New York, NY, USA. ACM.

Saker, S. and Agbaria, A. (2015). Communication pattern-based distributed snapshots in large-scale systems. In Parallel and Distributed Processing Symposium Workshop (IPDPSW), 2015 IEEE International, pages 1062–1071. IEEE.

Sato, K., Maruyama, N., Mohror, K., Moody, A., Gamblin, T., de Supinski, B. R., and Matsuoka, S. (2012). Design and modeling of a non-blocking checkpointing sys- tem. In Proceedings of the International Conference on High Performance Compu- ting, Networking, Storage and Analysis, SC ’12, pages 19:1–19:10, Los Alamitos, CA, USA. IEEE Computer Society Press.

Wang, Y., Gao, S., Jia, Z., and Li, X. (2009). Make a strategic decision using markov for dynamic checkpoint interval. In Proceedings of the 2009 Ninth IEEE International Conference on Computer and Information Technology - Volume 02, CIT ’09, pages 197–202, Washington, DC, USA. IEEE Computer Society.
Publicado
09/07/2019
Como Citar

Selecione um Formato
PARIZOTTO, Ricardo; DE MELLO, Braulio Adriano. Uma abordagem para minimizar pontos de verificação inúteis em simulações otimistas distribuídas. In: SEMINÁRIO INTEGRADO DE SOFTWARE E HARDWARE (SEMISH), 46. , 2019, Belém. Anais do XLVI Seminário Integrado de Software e Hardware. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, july 2019 . p. 12-21. ISSN 2595-6205. DOI: https://doi.org/10.5753/semish.2019.6563.