We propose a scalable load balancing mechanism based on asynchronous migration. For a load balancing mechanism to be scalable, the communication overhead must be insensitive to the size of the systems. The previous models migrate processes synchronously between senders and receivers. We identified the massive communication overhead in the previous model due to the synchrony. In the proposed model, the senders release the saturated processes on the sharable bulletin boards, and the receivers draw the released processes depending on the local load condition. The asynchronous migration takes advantages in reducing the communication overhead and supporting the interoperability among the heterogeneous management principles.
The goal of the paper is to investigate the behavior of the asynchronous migration in the sacalable load balancing mechanism.
Keywords: Load Balancing, Asynchronous Migration, Bulletin Boards, Client-Soicitor Interactions
본 논문에서는 비동기 프로세스 이전에 의한 가변적 부하 균등화 기법에 대하여 기술하였다. 부하 균등화 정책이 분산체제내에 존재하는 노드의 갯수의 증감에 대하여 가변적이고 능동적이기 위해서는 통신경비의 절감과 증가둔화를 고려한 상호 정보교환 방법이 필요하다. 이러한 정보교환을 위해 본 논문에서는 Bulletin Board라고 하는 중간 완충장치를 두고 이를 통한 비동기 이전에 의하여 통신경비의 절감을 꾀할 수 있었다.
기존의 동기전송에 의한 부하 균등화 정책은 대규모 분산체제에서는 정보의 중복계산 및 중심노드에서의 일련화 지연(Serialization Delay)등에 의하여 통신경비의 급속한 증가로 활용이 불가능하다. 동기 전송의 이러한 단점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 개념적으로 일원화 되어있는 Bulletin Board를 통하여 부하정보에 대한 공유를 유도하였으며, Bulletin Board를 분산환경내에서 분산형태로 구현함으로써 일련화 지연 효과를 배제 할 수 있었다.
비동기 전송은 정보의 공유라는 측면에서는 우월하나, 내재하는 비동기성때문에 전송의 대기 시간(Waiting Time)이 불규칙하다는 단점이 생길 수 있다. 이러한 불규칙한 대기시간은 체제 부하에 대해 Exponential Curve 형식을 띤다. 이러한 과부하체제에서의 장시간의 대기시간 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 Rollback Mechanism을 구현하였다. Rollback Mechanism은 상기의 목적이외에도 Bulletin Board의 상태를 통하여 체제전반에 걸친 부하상태를 파악할 수 있는 정보의 Feedback을 가능하게 한다. 이러한 Feedback 정보를 통해 각노드는 전체 체제 부하에 능동적으로 적응하여 갈 수 있게 된다.
또한 정보의 공유장소가 되는 Bulletin Board의 분산체제내에서의 구현 모델도 제시되었다. 개념적으로 단일화되어 있는 Bulletin Board는 분산환경내에서는 일련의 Trader와 이 들간의 정보교환을 위한 통신경비가 비동기 전송 모형의 Overhead가 된다. 이러한 Overhead는 Simulation을 통해 조사해본 결과 비교적 체제크기에 둔감하므로, 본 논문의 가변성을 입증하여 주었다.
Simulation을 통한 분석결과는 본 부하 균등화 모형이 체제크기에 상관없이 전체적으로 좋은 성능을 내고 있음을 보여주고 있으며, 특히 대규모 체제에서는 다른 모형과의 성능 차이는 비교적 크다. 그러나 과부하체제에서는 비동기 전송의 불규칙 대기시간때문에 부분적으로 성능저하 요인이 생겼다.
