Download - WCGA - Estimando o Valor de uma Grade P2P usando Provedores de IaaS como Parâmetro de Comparação
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Estimando o Valor de uma Grade entre Parespara a Execucao de Aplicacoes do Tipo Saco de
Tarefas
Edigley Fraga Francisco Brasileiro Dalton Serey( [email protected] ) ( [email protected] ) ( [email protected] )
Universidade Federal de Campina GrandeDepartamento de Sistemas e Computacao
Laboratorio de Sistemas DistribuıdosCampina Grande - PB
03 de junho de 2011
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Aplicacoes do Tipo Saco de Tarefas
I Bag-of-Tasks ( BoT)
I Simples, mas uteis em diversas situacoesI varredura de parametrosI pesquisas massivasI simulacoes
I Para varias areasI data miningI modelagem financeiraI biologia computacionalI matematicaI computacao grafica
I Representam boa parte da demanda de e-Science
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Recursos Ociosos
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Grade entre Pares
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Computacao na Nuvem (IaaS)
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Problema e Caminho para Solucao
Definicao do problema
I A despeito do amplo uso, existe uma dificuldade de quantificar, doponto de vista do usuario, o valor fornecido por uma grade entrepares.
Caminho para a solucao
I Como em IaaS tudo tem um custo associado...I Estimar o valor da grade como proporcional ao montante que
os usuarios, ao utiliza-la, deixam de gastar com provedores deIaaS.
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Abordagem Seguida
I Analisar comparativamente a execucao de aplicacoes BoT emum ambiente de grade entre pares e sobre IaaS, considerandoos fatores custo e makespan.
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Metodologia de Comparacao
I Simulacao1 guiada por traces gerados sinteticamente
I Uma mesma carga de trabalho em uma grade entre pares e nanuvem
1. Recursos Locais + Recursos Remotos2. Instancias obtidas do provedor de IaaS
I Modelo Spot Instances
I CaracterizacaoI DemandaI OfertaI Volatilidade
1 http://redmine.lsd.ufcg.edu.br/projects/show/oursim
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Caracterizacao
Grade entre Pares Provisao de IaaS
Demanda Geracao sintetica da carga de trabalho (7 dias)
Oferta 10 a 150 peers, 30maquinas por peer.Distribuicao da ca-pacidade de CPU demaquinas pertencentesa diferentes sites dacomunidade OurGrid1:∼ N(2, 4; 0, 5)
Limite de 100maquinas por usuario,8 configuracoes deCPU diferentes (Nosmoldes do AmazonEC2 2)
Volatilidade Analise do padrao dedisponibilidade em 4sites OurGrid
8 series historicas comas oscilacoes de precopor instancia
1 http://www.ourgrid.org/
2 http://aws.amazon.com/ec2/
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Capacidade Computacional das Maquinas da Nuvem
Famılia Tipo CPU1
Standardm1.small 1 x 1.1m1.large 2 x 2.2m1.xlarge 4 x 2.2
High-CPUc1.medium 2 x 2.8c1.xlarge 8 x 2.8
High-Memorym2.xlarge 2 x 3.6m2.2xlarge 4 x 3.6m2.4xlarge 8 x 3.6
1 Em numero de nucleos x GHz
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Custo das Maquinas da Nuvem
Famılia Tipo CPU1 Preco por hora (em USD) 2
Spot On-Demand
Standardm1.small 1 x 1.1 0.030 0.085m1.large 2 x 2.2 0.124 0.340m1.xlarge 4 x 2.2 0.250 0.680
High-CPUc1.medium 2 x 2.8 0.059 0.170c1.xlarge 8 x 2.8 0.240 0.680
High-Memorym2.xlarge 2 x 3.6 0.170 0.500m2.2xlarge 4 x 3.6 0.435 1.000m2.4xlarge 8 x 3.6 0.822 2.000
1 Em numero de nucleos x GHz – 2 Em fevereiro de 2011
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Capacidade Computacional das Maquinas da Grade
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Metricas de Comparacao
I Makespan na Grade: Mg
I Makespan na Nuvem: Mc
I Custo de Execucao na Nuvem: Cc
I Desempenho Relativo: D = McMg
I Valor Estimado para a Grade: Vg = McMg· Cc
I Custo de Manutencao da Grade: Cg
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Metricas de Comparacao
I Makespan na Grade: Mg
I Makespan na Nuvem: Mc
I Custo de Execucao na Nuvem: Cc
I Desempenho Relativo: D = McMg
I Valor Estimado para a Grade: Vg = McMg· Cc
I Custo de Manutencao da Grade: Cg
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Metricas de Comparacao
I Makespan na Grade: Mg
I Makespan na Nuvem: Mc
I Custo de Execucao na Nuvem: Cc
I Desempenho Relativo: D = McMg
I Valor Estimado para a Grade: Vg = McMg· Cc
I Custo de Manutencao da Grade: Cg
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Metricas de Comparacao
I Makespan na Grade: Mg
I Makespan na Nuvem: Mc
I Custo de Execucao na Nuvem: Cc
I Desempenho Relativo: D = McMg
I Valor Estimado para a Grade: Vg = McMg· Cc
I Custo de Manutencao da Grade: Cg
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Metricas de Comparacao
I Makespan na Grade: Mg
I Makespan na Nuvem: Mc
I Custo de Execucao na Nuvem: Cc
I Desempenho Relativo: D = McMg
I Valor Estimado para a Grade: Vg = McMg· Cc
I Custo de Manutencao da Grade: Cg
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Comparacao de DesempenhoInstancias da famılia Standard
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Comparacao de DesempenhoInstancias da famılia High-CPU
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Comparacao de DesempenhoInstancias da famılia High-Memory
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Comparacao de DesempenhoInstancias c1.medium, c1.xlarge e m2.4xlarge
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Em busca de Instancias Adequadas para a Estimativa
Comparacao de Desempenho e Custo por Tarefa na Nuvem
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Valor da Grade em Comparacao com c1.medium
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Valor por Hora-Maquina Proporcionado Pela Grade
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Conclusao
I Estimativa monetaria do valor de uma grade entre pares
I Efetividade da grade como solucao de baixo custo para aexecucao de aplicacoes BoT.
I Tendo como referencia a nuvem Spot
I Os precos praticados em IaaS ainda estao altos
I A grade se mantem forte como infraestrutura para execucaode BoT
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Estimando o Valor de uma Grade entre Parespara a Execucao de Aplicacoes do Tipo Saco de
Tarefas
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Universidade Federal de Campina GrandeDepartamento de Sistemas e Computacao
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Computacao na Nuvem (IaaS)
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Computacao na Nuvem (IaaS)
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Computacao na Nuvem (IaaS)
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Computacao na Nuvem (IaaS)
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Satisfacao dos Usuarios em Funcao do Custo
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Valor da Grade em Comparacao com a Instanciac1.medium
#Peers Cg (USD) Vg (USD) Eff Vg (%)
10 228,49 477,60 52,1620 443,75 1.326,95 66,5630 570,71 2.683,51 78,7350 1.064,09 5.045,56 78,9140 722,60 3.606,50 79,9660 1.258,35 6.660,78 81,11
130 2.495,68 13.890,03 82,0390 1.847,59 10.812,06 82,9180 1.548,84 9.284,05 83,3270 1.287,78 7.872,68 83,64
140 2.642,68 17.476,84 84,88100 1.654,11 11.078,81 85,07150 2.972,29 20.141,44 85,24120 2.462,67 16.804,89 85,35110 2.250,88 15.810,31 85,76