]> AND Private Git Repository - loba-papers.git/blobdiff - supercomp11/supercomp11.tex
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
Merge branch 'master' of ssh://info.iut-bm.univ-fcomte.fr/loba-papers
[loba-papers.git] / supercomp11 / supercomp11.tex
index 6cd7b581fe553ed33aeddf26beb9c8b530b68c2e..3c07eff0918ec15561b874c64c2800fccd86c57c 100644 (file)
@@ -31,7 +31,8 @@
 \begin{abstract}
 
 Most of the  time, asynchronous load balancing algorithms  have extensively been
 \begin{abstract}
 
 Most of the  time, asynchronous load balancing algorithms  have extensively been
-studied in a theoretical point  of view. The Bertsekas and Tsitsiklis' algorithm
+studied in a theoretical point  of view. The Bertsekas and Tsitsiklis'
+algorithm~\cite[section~7.4]{bertsekas+tsitsiklis.1997.parallel}
 is certainly  the most well known  algorithm for which the  convergence proof is
 given. From a  practical point of view, when  a node wants to balance  a part of
 its  load to some  of its  neighbors, the  strategy is  not described.   In this
 is certainly  the most well known  algorithm for which the  convergence proof is
 given. From a  practical point of view, when  a node wants to balance  a part of
 its  load to some  of its  neighbors, the  strategy is  not described.   In this
@@ -43,7 +44,7 @@ balancing  algorithm is  implemented most  of the  time can  dissociate messages
 concerning load transfers and message  concerning load information.  In order to
 increase  the  converge of  a  load balancing  algorithm,  we  propose a  simple
 heuristic called \texttt{virtual load} which allows a node that receives an load
 concerning load transfers and message  concerning load information.  In order to
 increase  the  converge of  a  load balancing  algorithm,  we  propose a  simple
 heuristic called \texttt{virtual load} which allows a node that receives an load
-information message  to integrate the  load that it  will receive latter  in its
+information message  to integrate the  load that it  will receive later  in its
 load (virtually) and consequently sends a (real) part of its load to some of its
 neighbors.  In order to  validate our  approaches, we  have defined  a simulator
 based on SimGrid which allowed us to conduct many experiments.
 load (virtually) and consequently sends a (real) part of its load to some of its
 neighbors.  In order to  validate our  approaches, we  have defined  a simulator
 based on SimGrid which allowed us to conduct many experiments.
@@ -51,7 +52,7 @@ based on SimGrid which allowed us to conduct many experiments.
 
 \end{abstract}
 
 
 \end{abstract}
 
-
+\section{Introduction}
 
 Load  balancing algorithms  are  extensively used  in  parallel and  distributed
 applications in  order to  reduce the  execution times. They  can be  applied in
 
 Load  balancing algorithms  are  extensively used  in  parallel and  distributed
 applications in  order to  reduce the  execution times. They  can be  applied in
@@ -68,10 +69,82 @@ algorithm which is definitively a reference  for many works. In their work, they
 proved that under classical  hypotheses of asynchronous iterative algorithms and
 a  special  constraint   avoiding  \texttt{ping-pong}  effect,  an  asynchronous
 iterative algorithm  converge to  the uniform load  distribution. This  work has
 proved that under classical  hypotheses of asynchronous iterative algorithms and
 a  special  constraint   avoiding  \texttt{ping-pong}  effect,  an  asynchronous
 iterative algorithm  converge to  the uniform load  distribution. This  work has
-been extended by many authors. For example, DASUD propose a version working with
-integer load.
+been extended by many authors. For example,
+DASUD~\cite{cortes+ripoll+cedo+al.2002.asynchronous} propose a version working
+with integer load. {\bf Rajouter des choses ici}.
+
+Although  the Bertsekas  and Tsitsiklis'  algorithm describes  the  condition to
+ensure the convergence,  there is no indication or  strategy to really implement
+the load distribution. In other word, a node  can send a part of its load to one
+or   many  of   its  neighbors   while  all   the  convergence   conditions  are
+followed. Consequently,  we propose a  new strategy called  \texttt{best effort}
+that tries to balance the load of  a node to all its less loaded neighbors while
+ensuring that all the nodes concerned  by the load balancing phase have the same
+amount of  load.  Moreover, when real asynchronous  applications are considered,
+using  asynchronous   load  balancing   algorithms  can  reduce   the  execution
+times. Most of the times, it is simpler to distinguish load information messages
+from  data  migration  messages.  Formers  ones  allows  a  node to  inform  its
+neighbors of its  current load. These messages are very small,  they can be sent
+quite often.  For example, if an  computing iteration takes  a significant times
+(ranging from seconds to minutes), it is possible to send a new load information
+message at each  neighbor at each iteration. Latter  messages contains data that
+migrates from one node to another one. Depending on the application, it may have
+sense or not  that nodes try to balance  a part of their load  at each computing
+iteration. But the time to transfer a load message from a node to another one is
+often much nore longer that to  time to transfer a load information message. So,
+when a node receives the information  that later it will receive a data message,
+it can take this information into account  and it can consider that its new load
+is larger.   Consequently, it can  send a part  of it real  load to some  of its
+neighbors if required. We call this trick the \texttt{virtual load} mecanism.
+
+
+
+So, in  this work, we propose a  new strategy for improving  the distribution of
+the  load  and  a  simple  but  efficient trick  that  also  improves  the  load
+balacing. Moreover, we have conducted  many simulations with simgrid in order to
+validate our improvements are really efficient. Our simulations consider that in
+order  to send a  message, a  latency delays  the sending  and according  to the
+network  performance and  the message  size, the  time of  the reception  of the
+message also varies.
+
+In the  following of this  paper, Section~\ref{BT algo} describes  the Bertsekas
+and Tsitsiklis'  asynchronous load balancing  algorithm. Moreover, we  present a
+possible  problem  in  the  convergence  conditions.   Section~\ref{Best-effort}
+presents the best effort strategy which  provides an efficient way to reduce the
+execution  times. In Section~\ref{Virtual  load}, the  virtual load  mecanism is
+proposed. Simulations allowed to show that both our approaches are valid using a
+quite realistic  model detailed in  Section~\ref{Simulations}. Finally we  give a
+conclusion and some perspectives to this work.
+
+
+
+
+\section{Bertsekas  and Tsitsiklis' asynchronous load balancing algorithm}
+\label{BT algo}
+
+Comment on the problem in the convergence condition.
+
+\section{Best effort strategy}
+\label{Best-effort}
+
+
+
+\section{Virtual load}
+\label{Virtual load}
+
+\section{Simulations}
+\label{Simulations}
+
+\subsection{Simulation model}
+
+\subsection{Validation of our approaches}
+
+
+\section{Conclusion and perspectives}
 
 
 
 
+\bibliographystyle{spmpsci}
+\bibliography{biblio}
 
 \end{document}
 
 
 \end{document}