Grid computing enables the virtualization of distributed computing and data resources such as processing, network bandwidth and storage capacity to create a single system image, granting users and applications seamless access to vast it capabilities. It brings together all heterogeneous resources and allocates them efficiently to applications. However, the complexity of resource management in Grid significantly increases as the grid computing grows. There are some approaches that try to solve the problem. One of the promising is policy based resource management system that is suitable to the complex management environments.
In this thesis, we propose grid policy administrator with MDP-based resource management scheme. The grid policy administrator has a QoS-constrained grid resource management architecture based on Quorum and MDP-based policy decision scheme for considering management cost and QoS guarantee. The management architecture has two phase operations. The first complex decision procedure in these operations runs in proactive way to reduce brokering time. Then the second reactive procedure triggered by on-demand resource requests is served in time. Quorum systems are well known tools for ensuring the consistency of resource information as well as reliable QoS guarantee. Its useful properties such as intersection and mutual exclusion are used to make a large set of distributed heterogeneous resources several handy groups. Available resource quorums are generated by preplanned policy decision scheme with various SLAs, grid resource and network resource information in advance. When a request arrives those available resources are mapped into QoS quorums which satisfy QoS requirements.
To evaluate the preplanned policy decision scheme with policy enforcement into network we run virtual heart simulation in our experiments. The results show that preplanned policy decision scheme guarantees QoS for grid applications.
그리드 컴퓨팅은 분산된 이종의 컴퓨팅 및 데이터 자원들(프로세서, 네트워크 대역폭, 저장 공간)을 가상화하여 사용자들로 하여금 기존의 컴퓨팅 기술로는 불가능한 응용들을 가능하게 하였다. 반면 이러한 그리드의 성장과 함께 그리드 인프라의 규모가 증가하면서 그리드의 자원관리 복잡도도 같이 증가하여 그리드 사용자와 공급자 사이에 다양한 수준의 서비스를 보장이 연구되고 있다. 즉, 자원의 복잡도와 서비스 수준보장은 그리드 자원관리 기술의 핵심이다. 특히 그리드의 서비스 수준은 네트워크 레벨의 서비스 수준에서 결정되고, 이를 위한 그리드에서의 네트워크에 대한 인터페이싱 기술들이 존재한다.
본 논문에서는 정책기반 자원관리 구조 및 쿼럼기반 자원 추상화 방안을 이용한 정책 쿼럼기반 자원관리 구조 및 선점적 정책 결정 방법을 제안하였다. 기존의 그리드 사용자의 요구사항에 맞춰 자원을 할당하는 방식에서 사용자의 요구사항이 오기 전에 미리 선점적 정책 결정 방법에 의해서 형성된 유효 자원쿼럼을 사용자의 요구사항의 접수에 맞춰 하부 네크워크 관리시스템을 강제하여 제공하는 2단 구조를 제안하였다. 선점적 정책 결정 방법은 자원을 보다 효율적으로 사용하기 위하여 마코브 결정 과정에 근거한 그룹핑 방법론을 제시한다. 사용자의 서비스 수준, 그리드 자원, 네트워크 자원정보 로부터 유효 자원쿼럼의 형성으로 그리드 사용의 요구에 보다 간단히 대응할 수 있으며 상위 그리드 계층에서 네크워크 계층의 정책 강제점으로의 직접적인 강제 모델을 통하여 QoS 수준을 보장 받는다.
제안된 기법의 성능 평가를 위하여 가상 심장 시뮬레이션 응용을 그리드 테스트베드에서 활용하였다. 가상 심장 시뮬레이션 응용은 MPI를 사용하는 응용으로 다중 프로세스가 자신들 사이에 메시지를 주고받음으로써 하나의 큰 작업을 완성해간다. 이 응용의 실행시간은 자원의 컴퓨팅 성능뿐만 아니라 네트워크 성능에 의해서 영향을 받는다. 결과에서는 비록 우리가 제안한 방안의 복잡도가 서비스수준의 수에 의해서 더 증가됨을 확인할 수 있지만 반면에 응용의 실행 시간에 있어서, 특히 프로세스간 통신시간은 우리가 제안한 자원관리 구조에 의하여 안정된 서비스 수준을 제공받았음을 확인시켜준다.
