supercomp11/supercomp11.tex

   1 \documentclass[smallextended]{svjour3}
   2 \usepackage[utf8]{inputenc}
   3 \usepackage[T1]{fontenc}
   4 \usepackage{mathptmx}
   5 \usepackage{courier}
   6 \usepackage{graphicx}
   7
   8 \begin{document}
   9
  10 \title{Best effort strategy and virtual load for asynchronous iterative load balancing}
  11
  12 \author{Raphaël Couturier \and
  13         Arnaud Giersch \and
  14         Abderrahmane Sider
  15 }
  16
  17 \institute{F. Author \at
  18               first address \\
  19               Tel.: +123-45-678910\\
  20               Fax: +123-45-678910\\
  21               \email{fauthor@example.com}           %  \\
  22 %             \emph{Present address:} of F. Author  %  if needed
  23            \and
  24            S. Author \at
  25               second address
  26 }
  27
  28 \maketitle
  29
  30
  31 \begin{abstract}
  32
  33 Most of the  time, asynchronous load balancing algorithms  have extensively been
  34 studied in a theoretical point  of view. The Bertsekas and Tsitsiklis'
  35 algorithm~\cite[section~7.4]{bertsekas+tsitsiklis.1997.parallel}
  36 is certainly  the most well known  algorithm for which the  convergence proof is
  37 given. From a  practical point of view, when  a node wants to balance  a part of
  38 its  load to some  of its  neighbors, the  strategy is  not described.   In this
  39 paper, we propose a strategy  called \texttt{best effort} which tries to balance
  40 the load of a node to all  its less loaded neighbors while ensuring that all the
  41 nodes  concerned by  the load  balancing  phase have  the same  amount of  load.
  42 Moreover,  asynchronous  iterative  algorithms  in which  an  asynchronous  load
  43 balancing  algorithm is  implemented most  of the  time can  dissociate messages
  44 concerning load transfers and message  concerning load information.  In order to
  45 increase  the  converge of  a  load balancing  algorithm,  we  propose a  simple
  46 heuristic called \texttt{virtual load} which allows a node that receives an load
  47 information message  to integrate the  load that it  will receive later  in its
  48 load (virtually) and consequently sends a (real) part of its load to some of its
  49 neighbors.  In order to  validate our  approaches, we  have defined  a simulator
  50 based on SimGrid which allowed us to conduct many experiments.
  51
  52
  53 \end{abstract}
  54
  55
  56
  57 Load  balancing algorithms  are  extensively used  in  parallel and  distributed
  58 applications in  order to  reduce the  execution times. They  can be  applied in
  59 different scientific  fields from high  performance computation to  micro sensor
  60 networks.   They are  iterative by  nature.  In  literature many  kinds  of load
  61 balancing  algorithms  have been  studied.   They  can  be classified  according
  62 different  criteria:   centralized  or  decentralized,  in   static  or  dynamic
  63 environment,  with  homogeneous  or  heterogeneous load,  using  synchronous  or
  64 asynchronous iterations, with  a static topology or a  dynamic one which evolves
  65 during time.  In  this work, we focus on  asynchronous load balancing algorithms
  66 where computer nodes  are considered homogeneous and with  homogeneous load with
  67 no external  load. In  this context, Bertsekas  and Tsitsiklis have  proposed an
  68 algorithm which is definitively a reference  for many works. In their work, they
  69 proved that under classical  hypotheses of asynchronous iterative algorithms and
  70 a  special  constraint   avoiding  \texttt{ping-pong}  effect,  an  asynchronous
  71 iterative algorithm  converge to  the uniform load  distribution. This  work has
  72 been extended by many authors. For example,
  73 DASUD~\cite{cortes+ripoll+cedo+al.2002.asynchronous} propose a version working
  74 with integer load.
  75
  76
  77 \bibliographystyle{spmpsci}
  78 \bibliography{biblio}
  79
  80 \end{document}
  81
  82 %%% Local Variables:
  83 %%% mode: latex
  84 %%% TeX-master: t
  85 %%% ispell-local-dictionary: "american"
  86 %%% End:
  87
  88 % LocalWords:  Raphaël Couturier Arnaud Giersch Abderrahmane Sider
  89 % LocalWords:  Bertsekas Tsitsiklis SimGrid DASUD