| Randomisierte Dynamische Lastbalancierung |
Schlüsselwörter:
Load balancing, dynamic systems, randomisation
Lastbalancierung, dynamische Systeme, Randomisierung
TUB SystematikAbstract in English
Load balancing is about distributing work load (jobs, tasks,
processes, etc.) among a set of processing facilities (processors,
workstations, servers, etc.), such that, usually, this load is more
or less evenly distributed.
In this work we introduce and investigate the performance of three
randomised load balancing algorithms for dynamic settings, that is, we
are interested mostly in the long term behaviour of the algorithms,
and here especially in deriving an upper bound on the maximum load of
any server at any point of time.
We assume two fundamentally different load generation schemes. First,
we analyse the algorithms given a stochastical scheme, i.e., the
generation and consumption of load obeys some probabilistic
distribution. Second, we introduce an adversarial scheme, where we
assume that the generation and consumption of load is controlled by an
adversary, who deliberately tries to produce a load distribution as
uneven as possible. Two of our algorithms are for the stochastical
generation scheme, and the third one is for the adversarial scheme.
After rigorously analysing the performance of the algorithms, we
present some simulation results that indicate that under certain
conditions our algorithms very are well-behaved in practice, too.
Since the algorithms are somewhat theoretical in nature, we also
briefly discuss how to modify them and tune certain parameters in
order to make them even more applicable for practical problems.
Abstract in Deutsch
Bei Lastbalancierung geht es um die Verteilung von Last (Jobs, Tasks,
Prozesse, etc.) auf einer Menge von Maschinen (Prozessoren, Arbeitsstationen,
Server, etc.), so dass, gewöhnlicherweise, diese Last mehr oder weniger
gleichmäßig verteilt ist.
In dieser Arbeit führen wir drei randomisierte Lastbalancierungsalgorithmen für dynamische Systeme ein und untersuchen deren
Performance. Wir sind überwiegend interessiert am Langzeitverhalten
der Algorithmen, und hier speziell an oberen Schranken bzgl. der
maximalen Last eines jeden Servers zu einem beliebigen Zeitpunkt.
Wir betrachten zwei fundamental unterschiedliche Lastgenerierungsschemata. Zuerst untersuchen wir die Algorithmen unter einem
stochastischen Schema, d.h., Generierung und Abarbeitung der Last
gehorcht einer gewissen Wahrscheinlichkeitsverteilung. Dann führen wir
ein Gegenspielermodell ein, in dem Generierung und Abarbeitung von einem
Gegenspieler kontrolliert ist, der bewußt versucht, eine möglichst
unebene Lastverteilung zu produzieren. Zwei unserer Algorithmen sind
für das stochastische Modell, und der dritte für das
Gegenspielermodell.
Nachdem die Performance der Algorithmen gründlich analysiert wurde,
präsentieren wir einige Simulationsresultate, die indizieren, dass
unsere Algorithmen unter bestimmten Umständen in der Praxis sehr gute
Ergebnisse liefern. Da die Algorithmen recht theoretischer Natur sind,
gehen wir auch kurz darauf ein, wie man sie modifizieren kann, um sie
sogar noch praxisrelevanter zu machen.
| Betreuer | Mayr, E. W.; Univ.-Prof. Dr. |
| Gutachter | Meyer auf der Heide, F.; Univ.-Prof. Dr. |
| Upload: | 2003-08-13 |
| URL of Theses: | http://tumb1.biblio.tu-muenchen.de/publ/diss/in/2002/friedetzky.pdf |
Unversehrtheit der Publikation