In the science area, workflow management systems are used for the purpose of managing collaborative researches of many research organizations, utilizing the distributed computing resources effectively, etc. In addition to this, as the cloud computing technology being introduced, many researches on enhancing the economic feasibility or the efficiency of workflow management systems are done.
While executing a workflow application, a workflow management system should decide the resource to assign each task and the order to execute the assigned tasks. The processing cost and the completion time can be very different depending on that schedule. Furthermore, users can ask for low processing cost or short completion time, but satisfying those two requests at the same time is practically impossible. Therefore, the existing workflow scheduling schemes try to find the optimal solution while setting bounds to one condition.
These schemes can find some schedules that satisfy their own purposes. However, they cannot get the schedules satisfying all the various SLAs that vary depending on users, workflow applications, and so on. Therefore, we propose the adaptive workflow scheduling scheme based on the colored Petri-Net model which offers two selective workflow scheduling policies.
The proposed scheme separates the scheduling phase and the execution phase, and distributes the actual remaining time or remaining budget in the execution phase in the ratio of the processing time or processing cost assigning rate which is decided in the scheduling phase. We defined the procedures of each phase using the colored Petri-Net model. As a result of our experiment, we can get the right schedules that
fulfill their own purpose according to the selection of a scheduling policy.
과학 분야에서는 여러 연구 기관의 공동 연구나 분산된 컴퓨팅 자원의 효율적 활용 등을 목적으로 워크플로우 관리 시스템을 사용해왔다. 여기에 클라우드 컴퓨팅 기술이 등장함에 따라 클라우드 서비스를 연구 활동에 활용하여 경제성과 효율성을 높이는 방법이 연구되었다.
워크플로우 응용을 수행하고자 할 때 워크플로우 관리 시스템은 워크플로우를 구성하는 각각의 작업을 어느 자원에서 어떤 순서로 처리하게 할 것인지를 결정하여야 하며, 결정된 스케줄에 따라 워크플로우의 처리 비용과 처리 시간이 달라진다. 또한, 사용자는 수행하고자 하는 워크플로우 응용의 처리 비용과 처리 시간을 줄이는 것을 요구하게 되는데, 처리 비용과 처리 시간을 동시에 줄이는 최적의 솔루션을 찾는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 기존의 워크플로우 스케줄링 기법들은 처리 비용이나 처리 시간 중 한 조건을 한정하고 남은 조건에 대해 최적화된 스케줄을 찾는 방법을 사용하고 있다.
이러한 방법들은 각각의 목표에 따라 최적화된 스케줄을 도출해낼 것이다. 하지만 사용자와 수행하려는 워크플로우 응용 등에 따라 달라질 수 있는 SLA 에 대응할 수 없다는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 다양한 SLA 를 충족시키기 위해 SLA 에 따라 스케줄링 정책을 선택적으로 사용할 수 있는 Color 패트리넷 기반의 적응형 워크플로우 스케줄링 기법을 제안한다.
제안 기법은 Scheduling phase 와 Execution phase 를 나누고, Scheduling phase 에서 결정한 작업별 처리 비용/처리 시간 할당 비율을 통해 Execution phase 에서 실제 남은 예산/Deadline 을 분할 할당하여 처리하도록 하였다. Color 패트리넷 모델을 통해 각 Phase 의 동작을 세밀하게 정의하였고, 실험 결과, 선택한 스케줄링 정책에 따라 각 정책의 목표에 부합하는 최적화된 스케줄을 얻어내는 것을 확인할 수 있었다.