|
|||||
|
|
|
El grup de recerca en Sistemes Distribuïts GRSD es centra en l'estudi d'arquitectures i sistemes paral·lels i distribuïts, tant des de la vessant del disseny de noves arquitectures i sistemes operatius distribuïts com també en la de modelat i verificació de sistemes concurrents.CAP DEL GRUP Dr. August Climent
MEMBRES DEL GRUP Dr. Miquel Bertran, Gerard Viñas, Francesc Babot, Josep Maria Muixí, Ramon Caihuelas i Dr. August Climent
LÍNIES DE TREBALL
El grup de recerca té actualment dues línies de treball
Verificació de sistemes distribuïts
Dins aquesta línia general, estem creant un sistema de verificació basat en:
1.- Raonament d’equivalència. Amb lleis que expressen equivalències bàsiques.
2.- Entre models de sistemes amb diferent grau de paral.lelisme.
3.- Possibilitat de sustitució de referències a procediments equivalents.
4.- Per a models expressats amb paral.lelisme explícit i sentències de communicació.
El sistema és formal i per tant mecanitzable, en eines software d’ajut a la verificació. Es aplicable tant a hardware com a software. Una part del treball és la justificació matemàtica, i automatització en el possible, dels processos de demostració.
En aquesta línia de treball també estem estudiant la problemàtica de la construcció de demostracions amb el procés formal de simplificació de sistemes distribuïts.
Disseny de sistemes i entorns distribuïts
La línia de disseny de sistemes i entorns distribuïts centra la seva activitat de recerca en les diferents problemàtiques relacionades tant amb la construcció d’aquests tipus de sistemes com amb la millora del seu rendiment. Es treballa amb arquitectures multicomputador amb funcionament totalment transparent. S’intenta que aquests sistemes ofereixin els serveis de disseny, distribució i optimització de forma totalment transparent als processos que hi accedeixen.
Totes aquestes tècniques s’apliquen per la construcció d’un sistema gestor de base de dades distribuït sobre l’arquitectura multicomputador. D’aquesta forma, es disposa d’un bon banc de proves totalment estandard que permet aplicar bechmarks per tal d’analitzar el seu comportament. Actualment s’esta incidint en l’estudi d’optimitzadors dinàmics de peticions, equilibrat de càrrega dinàmic i disseny de la base de dades distribuïda.
Dintre d’aquesta línia també es treballa amb el modelat d'arquitectures híbrides a partir de l'extracció dels paràmetres significatius de les aplicacions paral·leles que permetin determinar la millor arquitectura per a la seva execució. Aquest estudi es centra en sistemes amb memòria compartida i en propostes híbrides CC-NUMA, CC-COMA, on la compartició de les variables i els algorismes de consistència de memòria són els punts claus de l'estudi.
PROJECTES DE RECERCA
Verificació de sistemes distribuïts
En aquest projecte de verificació de sistemes distribuïts s'està creant un sistema de verificació bast en:
1. Raonament d’equivalència. Amb lleis que expressen equivalències bàsiques.
2. Entre models de sistemes amb diferent grau de paral.lelisme.
3. Possibilitat de sustitució de referències a procediments equivalents.
4. Per a models expressats amb paral.lelisme explícit i sentències de communicació.
El sistema és formal i per tant mecanitzable, en eines software d’ajut a la verificació. Es aplicable tant a hardware com a software. Una part del treball és la justificació matemàtica, i automatització en el possible, dels processos de demostració. Els que estem estudiant són:
1.- Eliminació de communicacions.
2.- Eliminació de paral.lelisme i de variables redundants.
Els dos formen el procés formal de simplificació de sistemes distribuits (SSD). Aquest obté equivalències entre models distribuits, amb memòria distribuida i amb pas de missatges, i programes purament sequèncials. Llavors, la verificació es duu a terme de manera més senzilla sobre la versió sequèncial pura.
Construcció de demostracions amb simplificació de sistemes distribuïts
En aquest projecte es treballa en la construcció de demostracions per simplificació de sistemes distribuïts. Entre els exemples que treballem o pensem treballar tenim:
1.- Processadors tipus DLX-MIPS i arquitectures per a la fast Fourier transform. Com exemples de parallelisme segmentat.
2.- Sistemes distribuits amb canals formats per cues de missatges. Una línia més general d’algorismica distribuida.
Algorismes de control de concurrència en bases de dades distribuïdes
L'objectiu bàsic del projecte consisteix en la recerca de nous algorismes de control de concurrència per a bases de dades distribuïdes transaccionals i amb existència de replicació, tant parcial com total. Actualment s'ha fet una anàlisi del rendiment d'aquest tipus d'algorismes de control de concurrència, tant en les seves versions optimistes com pessimistes.
A partir d'aquests resultats s'està treballant amb algorismes basats en bloqueig Two Phase Locking (2pl) amb comportament optimista en funció de la seva història. Els resultats de les simulacions són força atractius, ja que s'han pogut classificar diferents entorns en què cada tipus d'algorisme presenta un millor rendiment.
Aquests nous algorismes són especulatius, ja que tendeixen a avançar l’execució d’operacions que són incompatibles segons els models convencionals d’algorismes de control de concurrència, però que la seva probabilitat que les fagi compatibles és gran. És per aquest motiu que es tracta d’algorismes parcialment optimistes, ja que avancen operacions sota condicions específiques i que globalment porten a un increment del rendiment del sistema.
Cluster Data Base
En aquest projecte s’està dissenyant i implementant un prototip d’un sistema distribuït que permet la gestió de grans volumns d’informació de forma òptima. Per fer-ho estem utilitzant les arquitectures proposades per Özsu-Valduriez i per GarciaMolina-Ullman-Widom.
Estem construint un prototip inicial que permet funcionar al sistema sense cap tipus d’optimització y que és l’esquelet del sistema final. A partir d’aquest model inicial, es milloren els nivells d’optimització, estimació d’estadístiques, disseny de fragmentació i replicació per tal de conseguir una millora en el seu rendiment i així disposar del sistema distribuït final. Aquest sistema parteix d’una arquitectura multicomputador formada per un cluster de PC’s i un conjunt de sistemes gestors de bases de dades comercials. D’aquesta forma estem treballant en un sistema basat en tecnologies ja existents i totalment operatives.
Amb aquesta arquitectura s’està dissenyant i implementant el software que permet la integració del conjunt de sistemes gestors centralitzats d’una forma totalment transparent als usuaris finals. Les peticions d’entrada del s
istema s’especifiquem amb càlcul relacional SQL i el sistema s’encarrega de la seva resolució de forma òptima, retornant el resultat de la seva execució de forma transparent a l’estratègia d’execució utilitzada.
