Global scheduling and dynamic load balancing in loosely coupled distributed system

Abstract

With the advance in data communication technologies, it becomes more feasible to use a network of computers as single, valuable computing resource. In order to create a loosely coupled, multiprocessor systems from the underlying resources, software support is necessary. In this thesis, MIGLINUX,a software package, that helps to create a distributed computing environment by utilizing a group of Linux computers interconnected via a network, is presented. MIGLINUX, provides global dynamic load balancing facilities. A distributed global scheduler was implemented. This global scheduler observes the load of each computer in the system and triggers process migration mechanism based on the load balancing policy. Dynamic checkpointing and process migration facilities were implemented outside the Linux kernel. To benefit from the migration, and to overcome the location dependency, and to provide cooperation among the migrant processes, a location transparent IPC mechanism was also developed.

Veri iletişim teknolojilerindeki ilerlemeler ile birlikte, bir bilgisayar ağı ile birbirlerine bağlı bilgisayarları, tek ve güçlü bir özkaynak olarak kullanmak mümkün hale gelmiştir. Bu özkaynaklardan, çok işlemcili ve gevşek bağlı bir bilgisayar sistemi oluşturabilmek için yazılım desteği gerekmektedir. Bu tezde, bir bilgisayar ağı ile birbirine bağlı ve üzerlerinde Linux işletim sistemi çalışan bilgisayarların gevşek bağlı bir dağıtık sistem olarak çalıştırılmasını sağlayacak, MIGLINUX adlı bir yazılım paketi sunulmuştur. MIGLINUX, global ve dinamik yük dengelemeyi desteklemektedir. Bir global dağıtık süreç planlayıcı geliştirilmiştir. Bu global süreç planlayıcı, her bir bilgisayardaki yükü gözetlemekte ve yük dengeleme politikalasına göre süreç göçettirme mekanizmasını başlatır. Dinamik olarak süreç durumunun kaydedilmesi ve süreçin göçettirilmesi, Linux çekirdeği dışında geliştirilmiştir. Süreç göçünden yararlanmak, lokasyon bağımlılığını yenmek ve süreçler arasında iş birliğini sağlayabilmek için, lokasyon bağımsız, süreçler arası iletişim rutinleri sağlanmıştır.