O documento estima o valor de uma grade entre pares para a execução de aplicações do tipo saco de tarefas comparando o desempenho e custo em relação à computação em nuvem. Ele simula uma carga de trabalho em uma grade e na nuvem e calcula métricas como makespan e custo para estimar o valor fornecido pela grade. Os resultados mostram que a grade oferece desempenho comparável à nuvem a um custo menor, tornando-a uma solução viável para a execução de aplicações saco de tarefas.
WCGA - Estimando o Valor de uma Grade P2P usando Provedores de IaaS como Parâmetro de Comparação
1. Estimando o Valor de uma Grade entre Pares
para a Execu¸˜o de Aplica¸˜es do Tipo Saco de
ca co
Tarefas
Edigley Fraga Francisco Brasileiro Dalton Serey
( edigley@lsd.ufcg.edu.br ) ( fubica@dsc.ufcg.edu.br ) ( dalton@dsc.ufcg.edu.br )
Universidade Federal de Campina Grande
Departamento de Sistemas e Computa¸˜oca
Laborat´rio de Sistemas Distribu´
o ıdos
Campina Grande - PB
03 de junho de 2011
2. Aplica¸oes do Tipo Saco de Tarefas
c˜
Bag-of-Tasks ( BoT)
Simples, mas uteis em diversas situa¸˜es
´ co
varredura de parˆmetros
a
pesquisas massivas
simula¸˜es
co
Para v´rias ´reas
a a
data mining
modelagem financeira
biologia computacional
matem´tica
a
computa¸˜o gr´fica
ca a
Representam boa parte da demanda de e-Science
11. Problema e Caminho para Solu¸˜o
ca
Defini¸˜o do problema
ca
A despeito do amplo uso, existe uma dificuldade de quantificar, do
ponto de vista do usu´rio, o valor fornecido por uma grade entre
a
pares.
Caminho para a solu¸˜o
ca
Como em IaaS tudo tem um custo associado...
Estimar o valor da grade como proporcional ao montante que
os usu´rios, ao utiliz´-la, deixam de gastar com provedores de
a a
IaaS.
12. Abordagem Seguida
Analisar comparativamente a execu¸˜o de aplica¸˜es BoT em
ca co
um ambiente de grade entre pares e sobre IaaS, considerando
os fatores custo e makespan.
13. Metodologia de Compara¸˜o
ca
Simula¸˜o1 guiada por traces gerados sinteticamente
ca
Uma mesma carga de trabalho em uma grade entre pares e na
nuvem
1. Recursos Locais + Recursos Remotos
2. Instˆncias obtidas do provedor de IaaS
a
Modelo Spot Instances
Caracteriza¸˜o
ca
Demanda
Oferta
Volatilidade
1
http://redmine.lsd.ufcg.edu.br/projects/show/oursim
14. Caracteriza¸˜o
ca
Grade entre Pares Provis˜o de IaaS
a
Demanda Gera¸˜o sint´tica da carga de trabalho (7 dias)
ca e
Oferta 10 a 150 peers, 30 Limite de 100
m´quinas por peer. m´quinas por usu´rio,
a a a
Distribui¸˜o da ca- 8 configura¸˜es de
ca co
pacidade de CPU de CPU diferentes (Nos
m´quinas pertencentes moldes do Amazon
a
a diferentes sites da EC2 2 )
comunidade OurGrid 1 :
∼ N(2, 4; 0, 5)
Volatilidade An´lise do padr˜o de 8 s´ries hist´ricas com
a a e o
disponibilidade em 4 as oscila¸˜es de pre¸o
co c
sites OurGrid por instˆncia
a
1
http://www.ourgrid.org/
2
http://aws.amazon.com/ec2/
15. Capacidade Computacional das M´quinas da Nuvem
a
Fam´
ılia Tipo CPU1
m1.small 1 x 1.1
Standard m1.large 2 x 2.2
m1.xlarge 4 x 2.2
c1.medium 2 x 2.8
High-CPU
c1.xlarge 8 x 2.8
m2.xlarge 2 x 3.6
High-Memory m2.2xlarge 4 x 3.6
m2.4xlarge 8 x 3.6
1
Em n´mero de n´cleos x GHz
u u
16. Custo das M´quinas da Nuvem
a
Pre¸o por hora (em USD) 2
c
Fam´
ılia Tipo CPU1
Spot On-Demand
m1.small 1 x 1.1 0.030 0.085
Standard m1.large 2 x 2.2 0.124 0.340
m1.xlarge 4 x 2.2 0.250 0.680
c1.medium 2 x 2.8 0.059 0.170
High-CPU
c1.xlarge 8 x 2.8 0.240 0.680
m2.xlarge 2 x 3.6 0.170 0.500
High-Memory m2.2xlarge 4 x 3.6 0.435 1.000
m2.4xlarge 8 x 3.6 0.822 2.000
1
Em n´mero de n´cleos x GHz – 2 Em fevereiro de 2011
u u
19. M´tricas de Compara¸˜o
e ca
Makespan na Grade: Mg
Makespan na Nuvem: Mc
Custo de Execu¸˜o na Nuvem: Cc
ca
20. M´tricas de Compara¸˜o
e ca
Makespan na Grade: Mg
Makespan na Nuvem: Mc
Custo de Execu¸˜o na Nuvem: Cc
ca
Mc
Desempenho Relativo: D = Mg
21. M´tricas de Compara¸˜o
e ca
Makespan na Grade: Mg
Makespan na Nuvem: Mc
Custo de Execu¸˜o na Nuvem: Cc
ca
Mc
Desempenho Relativo: D = Mg
Mc
Valor Estimado para a Grade: Vg = Mg · Cc
22. M´tricas de Compara¸˜o
e ca
Makespan na Grade: Mg
Makespan na Nuvem: Mc
Custo de Execu¸˜o na Nuvem: Cc
ca
Mc
Desempenho Relativo: D = Mg
Mc
Valor Estimado para a Grade: Vg = Mg · Cc
Custo de Manuten¸˜o da Grade: Cg
ca
30. Conclus˜o
a
Estimativa monet´ria do valor de uma grade entre pares
a
Efetividade da grade como solu¸˜o de baixo custo para a
ca
execu¸˜o de aplica¸˜es BoT.
ca co
Tendo como referˆncia a nuvem Spot
e
Os pre¸os praticados em IaaS ainda est˜o altos
c a
A grade se mant´m forte como infraestrutura para execu¸˜o
e ca
de BoT
31. Estimando o Valor de uma Grade entre Pares
para a Execu¸˜o de Aplica¸˜es do Tipo Saco de
ca co
Tarefas
Edigley Fraga Francisco Brasileiro Dalton Serey
( edigley@lsd.ufcg.edu.br ) ( fubica@dsc.ufcg.edu.br ) ( dalton@dsc.ufcg.edu.br )
Universidade Federal de Campina Grande
Departamento de Sistemas e Computa¸˜oca
Laborat´rio de Sistemas Distribu´
o ıdos
Campina Grande - PB
03 de junho de 2011
