Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Мультиагентные методы и инструментальные средства управления в сервис-ориентированной распределенной вычислительной среде

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(5)-3

Полный текст:

Аннотация

В статье обсуждаются вопросы, связанные с обеспечением эффективного масштабирования потоков заданий, порождаемых проблемно-ориентированными распределенными вычислительными системами, в разнородных Grid с гибридными узлами. Рассматриваются мультиагентные методы и инструментальные средства нового поколения, обеспечивающие эффективное управление комбинированными потоками заданий масштабируемых сервис-ориентированных программных комплексов и балансировкой нагрузки вычислительных ресурсов исполнительной среды. Описывается высокоуровневый программный инструментарий для построения сервисов масштабируемых программных комплексов. Отличительной особенностью представленных методов и средств от известных является использование элементов экономической теории регулирования спроса и предложения ресурсов в согласованном мультиагентном управлении вычислениями для кластерной Grid с гибридными узлами, как на уровне Grid, так и на уровне приложений. Функции проблемно-ориентированной вычислительной среды (пользовательского приложения) оформляется в виде Grid-сервисов на основе применения технологии Web Services Resource Framework и шаблонов взаимодействия с локальными менеджерами ресурсов узлов Grid. Для создания программных агентов пользовательского приложения, предоставляющих эти функции, используется инструментальная среда High-performance computing Service-oriented Multiagent System Framework, разработанная авторами. В качестве примеров организации проблемно-ориентированной вычислительной среды (пользовательского приложения) с помощью рассматриваемых в статье методов и средств приводится ряд научных сервисов для экспериментальной Grid. Анализируются результаты эффективности их функционирования.

Об авторах

И. В. Бычков
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Россия


Г. А. Опарин
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Россия


А. Г. Феоктистов
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Россия


В. Г. Богданова
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Россия


А. А. Пашинин
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Россия


Список литературы

1. Herrera J., Huedo E., Montero R., Llorente I. Porting of Scientific Applications to Grid Computing on GridWay // Scientific Programming. 2005. Vol. 13. No. 4. P. 317-331.

2. Durfee E.H. Distributed Problem Solving and Planning // Multiagent Systems: A Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence / Ed. by G. Weiss. MIT Press, 1999. P. 121-164.

3. Market-Oriented Grid and Utility Computing / Ed. by R. Buyya, K. Bubendorfer. Wiley & Sons, 2010. 643 p.

4. Топорков В.В. Модели распределенных вычислений. М.: Физматлит, 2004. 320 с.

5. Опарин Г.А. Сатурн - метасистема для построения пакетов прикладных программ // Пакеты прикладных программ. Методы и разработки. Новосибирск: Наука, 1982. С. 130-160.

6. Лавров С., Левин Д., Матулис В., Мацкин М., Нариньяни А., Опарин Г., Тыугу Э., Хорошевский В. Технологические системы поддержки разработок искусственного интеллекта // Представление знаний в человеко-машинных и робототехнических системах. М.: ВЦ АН СССР; ВИНИТИ, 1984. Т. B. С. 102-123.

7. Опарин Г.А., Феоктистов А.Г., Феоктистов Д.Г., Журавлев А.Е. Инструментальные средства построения и эксплуатации пакетов знаний // Управляющие системы и машины. 1997. № 1-3. С. 138-143.

8. Опарин Г.А., Феоктистов А.Г. Инструментальная распределенная вычислительная САТУРН-среда // Программные продукты и системы. 2002. № 2. С. 27-30.

9. Васильев С.Н., Опарин Г.А., Феоктистов А.Г., Сидоров И.А. Интеллектные технологии и инструментальные средства создания вычислительной инфраструктуры в сети Интернет // Вычислительные технологии. 2006. Т. 11. № S8. С. 34-44.

10. Bogdanova V.G., Bychkov I.V., Korsukov A.S., Oparin G.A., Feoktistov A.G. Multiagent Approach to Controlling Distributed Computing in a Cluster Grid System // Journal of Computer and Systems Sciences International. 2014. Vol. 53. No. 5. Pp. 713-722. DOI: 10.1134/S1064230714040030.

11. Николенко С.И. Теория экономических механизмов. М.: Интуит.ру; Бином. Лаборатория знаний, 2009. 207 с.

12. Buyya R., Vecchiola C., Selvi S.T. Mastering Cloud Computing. Burlington, Massachusetts, USA: Morgan Kaufmann, 2013. 469 p.

13. Czajkowski K., Ferguson D.F., Foster I., Frey J., Graham S., Sedukhin I., Snelling D., Tuecke S., Vambenepe W. The WS-Resource Framework. Version 1.0. http://www.globus.org/wsrf/specs/ws-wsrf.pdf.

14. Бычков И.В., Опарин Г.А., Феоктистов А.Г., Богданова В.Г., Корсуков А.С. Сервис-ориентированный подход к организации распределенных вычислений с помощью инструментального комплекса DISCENT // Информационные технологии и вычислительные системы. 2014. № 2. С. 7-15.

15. Wilkinson J.X., Reinsch C. Handbook for Automatic Computation. Volume II: Linear Algebra. Shpringer-Verlag. 1971. 448 p.

16. Oparin G.A., Feoktistov A.G., Bogdanova V.G., Novopashin A.P. The solution of Boolean equations of high dimensionality in the distributed computing environment // Distributed Computing and Grid-Technologies in Science and Education: Book of the Abstr. of the Intern. Conf. Dubna, Russia, June 29 -July 2, 2004. JINR, 2004. D11-2004-82. P. 65.

17. Опарин Г.А., Богданова В.Г. РЕБУС - интеллектуальный решатель комбинаторных задач в булевых ограничениях // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2008. Т. 6. Вып. 1. С. 60-68.

18. Опарин Г.А., Богданова В.Г. Инструментальные средства автоматизации параллельного решения булевых уравнений на многоядерных процессорах // Программные продукты и системы. 2012. № 1. С. 10-14.

19. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World. СПб.: БХВ-Петербург. 2004. 368 с.

20. TOP500 Supercomputing Sites // Prometeus GmbH. Режим доступа: http://www.top500.org (дата обращения 01.12.2014).

21. Herrera J., Huedo E., Montero R., Llorente I. Porting of Scientific Applications to Grid Computing on GridWay. Scientific Programming. 2005, vol. 13, no. 4, pp. 317-331.

22. Durfee E.H. Distributed Problem Solving and Planning. Multiagent Systems: A Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence / Ed. by G. Weiss. MIT Press, 1999, pp. 121-164.

23. Market-Oriented Grid and Utility Computing / Ed. by R. Buyya, K. Bubendorfer. Wiley & Sons, 2010. 643 p.

24. Toporkov V.V. Modeli raspredelennykh vychislenij [Models of distributed computing] M.: Fizmatlit [Fizmatlit], 2004. 320 p. (In Russian).

25. Oparin G.A. Saturn - metasistema dlya postroeniya paketov prikladnykh programm [Metasystem for developing applied software packages]. Pakety prikladnykh programm. Metody i razrabotki [Applied software packages. Methods and developments]. Novosibirsk: Nauka [Science], 1982, pp. 130-160. (In Russian).

26. Lavrov S., Levin D., Matsulis V., Matskin M., Narin'yani A., Oparin G., Tyugu Je., Khoroshevskij V. Tekhnologicheskie sistemy podderzhki razrabotok iskusstvennogo intellekta [Technological systems for support of development of artificial intelligence]. Predstavlenie znanij v cheloveko-mashinnykh i robototekhnicheskikh sistemakh [Knowledge representation in human-machine and robot-technical systems]. M.: VC AN SSSR; VINITI [Moskow, Computing center of USSR Academy of Sciences, Viniti]. 1984, vol. B, pp. 102-123. (In Russian).

27. Oparin G.A., Feoktistov A.G., Feoktistov D.G., Zhuravlev A.E. Instrumental'nye sredstva postroenija i ekspluatatsii paketov znanij [Tools for developing and operating of knowledge packages]. Upravlyajushhie sistemy i mashiny [Control systems and machines]. 1997, no 1-3, pp. 138-143. (In Russian).

28. Oparin G.A., Feoktistov A.G. Instrumental'naya raspredelennaya vychislitel'naya SATURN-sreda [Distributed computing framework SATURN]. Programmnye produkty i sistemy [Software & Systems]. 2002, no. 2, pp. 27-30. (In Russian).

29. Vassilyev S.N., Oparin G.A., Feoktistov A.G., Sidorov I.A. Intellektnye tekhnologii i instrumental'nye sredstva sozdaniya vychislitel'noj infrastruktury v seti Internet [Intelligent technology and tools for developing of the computational infrastructure in Internet]. Vychislitel'nye tehnologii [Computational Technologies]. 2006, vol. 11, no S8, pp. 34-44. (In Russian).

30. Bogdanova V.G., Bychkov I.V., Korsukov A.S., Oparin G.A., Feoktistov A.G. Multiagent Approach to Controlling Distributed Computing in a Cluster Grid System. Journal of Computer and Systems Sciences International. 2014. Vol. 53. No. 5. Pp. 713-722. DOI: 10.1134/S1064230714040030.

31. Nikolenko S.I. Teoriya ekonomicheskih mekhanizmov [Theory of economic mechanisms] M.: Intuit.ru; Binom. Laboratoriya znanij [Binom. Knowledge lab], 2009. 207 p. (In Russian).

32. Buyya R., Vecchiola C., Selvi S.T. Mastering Cloud Computing. Burlington, Massachusetts, USA: Morgan Kaufmann, 2013. 469 p.

33. Czajkowski K., Ferguson D.F., Foster I., Frey J., Graham S., Sedukhin I., Snelling D., Tuecke S., Vambenepe W. The WS-Resource Framework. Version 1.0. www.globus.org/wsrf/specs/ws-wsrf.pdf.

34. Bychkov I.V., Oparin G.A., Feoktistov A.G., Bogdanova V.G., Korsukov A.S. Servis-orientirovannyj podkhod k organizatsii raspredelennykh vychislenij s pomoshh'ju instrumental'nogo kompleksa DISCENT [The service-oriented approach to distributed computing on the basis of the toolkit DISCENT]. Informatsionnye tekhnologii i vychislitel'nye sistemy [Information technology and computer systems]. 2014, no. 2, pp. 7-15. (In Russian).

35. Wilkinson J.X., Reinsch C. Handbook for Automatic Computation. Volume II: Linear Algebra. Shpringer-Verlag. 1971. 448 p.

36. Oparin G.A., Feoktistov A.G., Bogdanova V.G., Novopashin A.P. The solution of Boolean equations of high dimensionality in the distributed computing environment. Distributed Computing and Grid-Technologies in Science and Education: Book of the Abstr. of the Intern. Conf. Dubna, Russia, June 29 -July 2, 2004. JINR, 2004. D11-2004-82. P. 65.

37. Oparin G.A., Bogdanova V.G. REBUS - intellektual'nyj reshatel' kombinatornykh zadach v bulevykh ogranicheniyah [Intelligent solver of combinatorial problems in boolean constraints]. Vestnik NGU. Serija: Informatsionnye tekhnologii [Bulletin of NGU. Series: Information technology]. 2008, vol. 6, no. 1, pp. 60-68. (In Russian).

38. Oparin G.A., Bogdanova V.G. Instrumental'nye sredstva avtomatizatsii parallel'nogo resheniya bulevykh uravnenij na mnogoyadernyh processorakh [Parallel computing toolkit for solving Boolean equations on multi-core processors]. Programmnye produkty i sistemy [Software & Systems]. 2012, no. 1, pp. 10-14. (In Russian).

39. Boev V.D. Modelirovanie sistem. Instrumental'nye sredstva GPSS World [Simulation systems. GPSS World tools] SPb.: BHV-Peterburg [BHV-Peterburg]. 2004. 368 p. (In Russian).

40. TOP500 Supercomputing Site. www.top500.org


Для цитирования:


Бычков И.В., Опарин Г.А., Феоктистов А.Г., Богданова В.Г., Пашинин А.А. Мультиагентные методы и инструментальные средства управления в сервис-ориентированной распределенной вычислительной среде. Труды Института системного программирования РАН. 2014;26(5):65-82. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(5)-3

For citation:


Bychkov I., Oparin G., Feoktistov A., Bogdanova V., Pashinin A. Multiagent methods and tools of management in a service-oriented distributed computing environment. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2014;26(5):65-82. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(5)-3

Просмотров: 23


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)