Systemsoftware und Verteilte Systeme

Aufbau eines Rechner-Clusters

Diplomarbeit

Abgeschlossen am 14.06.2011 von Nils de Buhr.

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Themengebiete

  • Cluster
  • Parallelisierung
  • Genetische Algorithmen

Hintergrund

Datenreplikation wird eingesetzt, um ein eventuelles Fehlschlagen von Zugriffen auf dringend benötigte Daten möglichst auszuschließen (hohe Zugriffsverfügbarkeit), aber auch um die Zugriffszeiten auf diese Daten zu reduzieren. In der Abteilung SVS wurden kürzlich ein erster Prototyp eines auf genetischen Algorithmen basierenden automatischen Designers für solche speziellen azyklischen Graphen entwickelt. Unter Angabe gewisser Parameter wie Intervall der gewünschten Operationsverfügbarkeiten und Operationskosten (für Lese- und Schreiboperationen), Anzahl von Replikaten u.a., versucht der automatische Designer, eine Replikationsstrategie in Form eines azyklischen Graphen zu finden, die die gewüschten Eigenschaften besitzt.

Die Laufzeiten dieses Prototyps ist schon für kleine Szenarien sehr lang. Durch die Beschaffenheit des Problems ist aber zu erwarten, daß sich die Geschwindigkeit durch Parallelisierung auf mehrere Rechner beschleunigen läßt.

Aufgabenbeschreibung

Die Aufgabe, die im Rahmen dieser Arbeit gelöst werden soll, ist der Aufbau eines Rechnerclusters mit dem Ziel, diesen für die parallelisierte Erzeugung von genetischen Algorithmen einzusetzen. Der bereits existierende Prototyp soll so adaptiert werden, daß die Gesamtaufgabe partitioniert und auf die einzelnen Knoten des Clusters verteilt werden. Die insgesamt erzielte Verbesserung des Prototyps ist durch Vorher/Nachher-Syntheseläufe bzgl. einer Referenzproblemmenge darzustellen und zu bewerten.

Vorkenntnisse

  • Betriebssystemkenntnisse
  • Linux
  • Replikation

Kommentar

Die Arbeit enthält praktische Anteile.