Communications collectives et ordonnancement en régime permanent sur plates-formes hétérogènes

Collective communications and steady-state-scheduling on heterogeneous platforms

• Auteur / Autrice : Loris Marchal
• Direction : Yves Robert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure (sciences)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ordonnancement (gestion)

Parallélisme (informatique)

Optimisation combinatoire

Algorithmes parallèles

Résumé

Les travaux présentés dans cette thèse concernent l'ordonnancement pour les plates-formes hétérogènes à grande échelle. Nous nous intéressons principalement aux opérations de communications collectives comme la diffusion de données, la distribution de données ou la réduction. Nous étudions ces problèmes dans le cadre de leur régime permanent, en optimisant le débit d'une série d'opérations de communications, en vue d'obtenir un ordonnancement asymptotiquement optimal du point de vue du temps d'exécution total. Après avoir présenté un cadre général d'étude qui nous permet de connaître la complexité du problème pour chaque primitive, nous développons, pour le modèle de communication un-port bidirectionnel, une méthode de résolution pratique fondée sur la résolution d'un programme linéaire en rationnels. Cette étude du régime permanent est illustrée par des expérimentations sur Grid5000 et se prolonge vers l'ordonnancement d'applications multiples sur des grilles de calcul.

The results presented in this document concern scheduling for large-scale heterogeneous platforms. We mainly focus on collective communications taking place during the execution of distributed applications: broadcast, scatter or reduction of data for instance. We study the steady-state operation of these communications and we aim at maximizing the throughput of a series of similar communications. The goal is also to obtain an asymptotically optimal schedule as for makespan minimization. We present a general framework to study these communications, which we use to assess the complexity of the problem for each communication primitive. For a particular model of communication, the bidirectional one-port model, we develop a practical for solving the problem, based on a linear program in rational numbers. This results are illustrated by experiments on the Grid5000 platform. The study of steady-state operations is extended to scheduling multiple applications on computing grids.