Balanceamento de carga no modelo de programação charm++ fazendo a análise da aplicação de balanceadores de carga centralizados em aplicações paralelas

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise das estratégias de Balanceamento de Carga do Estado da Arte comparadas a uma nova proposta de um Balanceador de carga centralizado visando analisar o comportamento das diferentes abordagens para o tempo de execução e a migração de tarefas de aplicações paralelas. O objetivo é analisar os ganhos de desempenho alcançado com a sua aplicação em aplicações de simulação e dados experimentais, como também aplicações reais, comparado a abordagem sem balanceador. O algoritmo do Balanceador coleta informações sobre a quantidade de objetos mapeados em cada processador e suas cargas para calcular a carga total de cada processador em tempo real e as utiliza na tomada de decisões de Balanceamento de Carga dinamicamente movendo os processos entre os grupos Small e Large para que a diferença entre os grupos diminua, buscando um equilíbrio mútuo. Assim, as cargas tendem a ser distribuídas entre os núcleos de acordo com a estratégia adotada, reduzindo o desequilíbrio. Portanto, migrações desnecessárias não são executadas reduzindo o tempo de execução do aplicativo, e a cada iteração fazendo uma varredura das cargas nos núcleos e migrando de acordo com a necessidade, mantendo o nível de desbalanceamento do processador o mais baixo o possível. Para implementação foi utilizado o modelo de programação paralela Charm++. Os resultados dos testes iniciais demonstram reduções no tempo total de execução em comparação com a abordagem sem balanceador de carga. Os resultados mensurados apresentaram diferenças significativas no nível de desbalanceamento final na execução das aplicações.