Отзыв научного руководителя (Математическое и программное обеспечение балансировки вычислительных заданий для распределенных вычислительных комплексов на основе прогнозных моделей)

отзыв научного руководителя на диссертационную работу Алпатова Алексея Николаевича Математическое и программное обеспечение балансировки вычислительных заданий для распределенных вычислительных комплексов на основе прогнозных моделей представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.11 "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей" Актуальность темы диссертаггии. Современные каналы передачи данных позволяют объединять локальные вычислительные комплексы в единую распределенную вычислительную среду ггрид-системьг).

Существенной чертой таких комплексов является их гетерогенность, то есть, разнородность входящих в нее компонентов, что необходимо учитывать при реализации распределенных вычислительных комплексов 1РВК). Большое количество и разнообразие компонентов таких систем требует решения проблема оперативного балансирования ресурсами. Так как узлы комплекса кроме внешних заданий от РВК должны выполнять еще и внутренние задания локальной системы, обостряется проблема балансировки внутренней и внешней загрузки узлов.

При этом необходимо учитывать тот факт, что приоритет внутреннего задания обычно выше, чем внешнего, выполнение которого может быть сорвано из-за неудачной балансировки. Хотя срыв одного такого задания в большой РВК может показаться несущественным, срыв выполнения одного из вычислительных квантов может привести к необходимости повторного планирования всего пакета и, соответственно, к задержке получения результата. Большое количество таких срывов может привести к существенному увеличению времени получении результата. Именно поэтому при планировании внешней загрузки узлов необходимо учитывать внутреннюю их загрузку.

В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных исследованию различных методов балансирования нагрузкой узлов РВК, реализующих принципы адаптивного динамического баласнирования. К сожалению, большая часть современных публикаций, посвященных этой задаче, демонстрирует ограниченность имеющихся подходов к балансировке нагрузки узлов. Так, существующие адаптивные методы базируются на данных о функциональных характеристиках и уровне загруженности каждого вычислительного узла, которые далеко обычно заранее неизвестны, и, кроме того„меняются во времени. Использование таких стратегий, может привести к возникновению критических ситуаций в некоторых узлах, на что система балансировки нагрузки может не среагировать вовремя.

Именно этой актуальной проблеме и посвящена диссертационная работа Алпатова А.Н. — решению проблемы балансировки вычислительными заданиями для распределенных вычислительных комплексов на основе прогнозных моделей. научная новизна проведенных исследований и результатов работы заключается в разработке модифицированного метода балансировки вычислительной загрузки узлов в распределенных вычислительных системах с гетерогенной структурой, заключающийся в использовании прогнозных оценок внутренней загрузки узлов, в предложенной кусочно-стационарной модели динамики изменения внутренней загрузки узлов РВК, в разработанном методе прогнозирования внутренней загрузки узлов РВК на основе метода квазилинеаризации, Ирактическая значиггость и достоверность результатов, полученных и диссертации, заключается в снижении вероятности срывов выполнения заданий узлами РВК, приводящему к ощутимому снижению времени выполнения задания в целом, что обеспечивается разработанным адаптивным алгоритмом балансировки нагрузки в РВК, на основе данных прогноза будущих внутренних загрузок узлов, разработанной методикой расчета таких параметров, как индекс безразмерной ошибки и коэффициент вариации, позволяющих оценить точность прогнозирования предложенного метода и степень вычислительного дисбаланса в комплексе, исследованием влияния основных системных параметров РВК на эффективность алгоритмов балансировки нагрузки и рекомендациями по ее повышению, разработанными программными средствами балансировки нагрузки для РВК, позволяющими адаптивно управлять вычислительной нагрузкой.

Все это говорит о хорошей практической применимости и практической значимости результатов, полученных в диссертации. Содержание диссертации достаточно полно представлено научными публикациями — имеется 7 научных публикаций. Автореферат отражает основное содержание диссертации. За время работы над диссертацией А.Н. Алпатов показал себя высококвалифицированным, вполне зрелым специалистом, способным самостоятельно решать сложные теоретические и практические задачи, владеющим современными вычислительными средствами.

Диссертация А.Н. Алпатова является законченной научноисследовательской работой, содержащей новые решения актуальной проблемы балансировки нагрузки узлов гетерогенных распределенных вычислительных комплексов, а Алексей Николаевич Алпатов заслуживает присвоения ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель к.т.н., ,г"", "Гфефессор кафедры аппаратного, 'о — -пфофй~много и математического обе4й~ения вычислительных ~о '., О~: ц~Йтем Московского ,„~драч~ / тех' " ического университета --- .— -~-"- .~ ' ~~ Я А.В.Рощин .