Veri grid sistemlerinde gerçek-zamanlı veri yönetimi

Abstract

Bilimsel ve ticari uygulamaların ihtiyaç duydukları işlem gücü, veri depolama alanı ve ağ bant genişliği gereksinimi, gün geçtikçe artmaktadır. Bu gereksinimlerin karşılanması için, binlerce işlemciyi ortak bir uygulama çatısı altında çalıştırabilen Veri Grid sistemleri geliştirilmektedir. Yüksek miktarlarda verinin işlenmesini gerektiren veri yoğun uygulamalar, artan sıklıkta gerçekzaman kriterine gereksinim duymaktadırlar. Gerçek-zamanlı uygulamalar adı verilen bu uygulamaların, belirli bir son zamandan önce tamamlanmaları gerekmektedir. Gerçek-zamanlı uygulamaları çalıştıran Veri Grid sistemlerinin performansları, iş çizelgeleme, veri dağıtımı, veri kopyalama ve ön rezervasyon sistemi gibi mekanizmalardan etkilenmektedir. Bu çalışmada, yukarıdaki dört unsuru da barındıran bir Veri Grid sistemi modeli sunulmuştur. Önerilen modelde, Veri Grid sistemini oluşturan servisler ve servisler arası etkileşimler tanımlanmıştır. Önerilen model, hiyerarşik iş çizelgeleme, hiyerarşik veri dağıtımı, çekme tabanlı, itme tabanlı dağıtık ve itme tabanlı merkezi veri kopyalama modellerini desteklemektedir. Ayrıca, önerilen modelde, sistem üzerinde bulunan kaynakların önceden rezerve edilebilmesi için bir sistem geliştirilmiştir. Simülasyonçalışmaları için üç veri erişim düzeni (rassal, geometrik ve zipf) ve iki veri organizasyon modeli (federatif ve hiyerarşik) tanımlanmıştır. Rand, EDF, MCTF, MCwDP, MMwDP iş çizelgeleme algoritmaları önerilmiş ve performans ölçümleri yapılmıştır. Gerçek-zamanlı veri transferi isteklerinin bir rotadan (RTU/DDP) veya birden fazla rotadan (RTS/DDP) karşılanması problemi tanıtılmış, her iki problemin çözümü için de keşifsel yaklaşımlar önerilmiştir. Veri dağıtımı problemi için önerilen SP-MinHop,SP-MinDelay, SP-MinMin, SP-MinCon, MinHop/FPF, MinDelay/FPF, MinMin/FPF, MinCon/FPF, IO-UFF, MNOFF, MOFF, GA, kSP, kDP, ESMP, BSMP algoritmalarının performans ölçümleri yapılmıştır. Farklı veri kopyalama modelleri için algoritmalar geliştirilmiş veönerilen MRD, RT-DIW ve RT-CENT algoritmalarının performans ölçümleri yapılmıştır.