Découverte et allocation des ressources pour le traitement de requêtes dans les systèmes grilles
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- Tez No: 400051
- Danışmanlar: PROF. KAYHAN ERCİYES, PROF. ABDELKADER HAMEURLAİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Query processing, resource discovery, self-stabilization, topology control, spanning tree, resource allocation, fault-tolerance
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Université Toulouse III Paul Sabatier
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
De nos jours, les systèmes Grille, grâce à leur importante capacité de calcul et destockage ainsi que leur disponibilité, constituent l'un des plus intéressants environnementsinformatiques. Dans beaucoup de différents domaines, on constate l'utilisation fréquentedes facilités que les environnements Grille procurent.Le traitement des requêtes distribuées est l'un de ces domaines où il existe de grandesactivités de recherche en cours, pour transférer l'environnement sous-jacent des systèmesdistribués et parallèles à l'environnement Grille.Dans le cadre de cette thèse, nous nous concentrons sur la découverte des ressourceset des algorithmes d'allocation de ressources pour le traitement des requêtes dans lesenvironnements Grille. Pour ce faire, nous proposons un algorithme de découverte desressources pour le traitement des requêtes dans les systèmes Grille en introduisant lecontrôle de topologie auto-stabilisant et l'algorithme de découverte des ressources dirigépar l'élection convergente. Ensuite, nous présentons un algorithme d'allocation desressources, qui réalise l'allocation des ressources pour les requêtes d'opérateur de jointuresimple par la génération d'un espace de recherche réduit pour les noeuds candidats et entenant compte des proximités des candidats aux sources de données. Nous présentonségalement un autre algorithme d'allocation des ressources pour les requêtes d'opérateurs dejointure multiple. Enfin, on propose un algorithme d'allocation de ressources, qui apporteune tolérance aux pannes lors de l'exécution de la requête par l'utilisation de la réplicationpassive d'opérateurs à état.La contribution générale de cette thèse est double. Premièrement, nous proposons unnouvel algorithme de découverte de ressource en tenant compte des caractéristiques desenvironnements Grille. Nous nous adressons également aux problèmes d'extensibilité et dedynamicité en construisant une topologie efficace sur l'environnement Grille et en utilisantle concept d'auto-stabilisation, et par la suite nous adressons le problème de l'hétérogénéitéen proposant l'algorithme de découverte de ressources dirigé par l'élection convergente. Ladeuxième contribution de cette thèse est la proposition d'un nouvel algorithme d'allocationdes ressources en tenant compte des caractéristiques de l'environnement Grille.Nous abordons les problèmes causés par la grande échelle caractéristique en réduisantl'espace de recherche pour les ressources candidats. De ce fait nous réduisons les coûts decommunication au cours de l'exécution de la requête en allouant des noeuds au plus prèsdes sources de données. Et enfin nous traitons la dynamicité des noeuds, du point de vue deleur existence dans le système, en proposant un algorithme d'affectation des ressourcesavec une tolérance aux pannes.Mots-clés: Traitement des requêtes, découverte de ressources, contrôle de topologie autostabilisant,arbres couvrants, allocation des ressources, tolérance aux pannes.
Özet (Çeviri)
Grid systems are today?s one of the most interesting computing environments becauseof their large computing and storage capabilities and their availability. Many differentdomains profit the facilities of grid environments. Distributed query processing is one ofthese domains in which there exists large amounts of ongoing research to port theunderlying environment from distributed and parallel systems to the grid environment.In this thesis, we focus on resource discovery and resource allocation algorithms forquery processing in grid environments. For this, we propose resource discovery algorithmfor query processing in grid systems by introducing self-stabilizing topology control andconverge-cast based resource discovery algorithms. Then, we propose a resource allocationalgorithm, which realizes allocation of resources for single join operator queries bygenerating a reduced search space for the candidate nodes and by considering proximitiesof candidates to the data sources. We also propose another resource allocation algorithmfor queries with multiple join operators. Lastly, we propose a fault-tolerant resourceallocation algorithm, which provides fault-tolerance during the execution of the query bythe use of passive replication of stateful operators.The general contribution of this thesis is twofold. First, we propose a new resourcediscovery algorithm by considering the characteristics of the grid environments. Weaddress scalability and dynamicity problems by constructing an efficient topology over thegrid environment using the self-stabilization concept; and we deal with the heterogeneityproblem by proposing the converge-cast based resource discovery algorithm. The secondmain contribution of this thesis is the proposition of a new resource allocation algorithmconsidering the characteristics of the grid environment. We tackle the scalability problemby reducing the search space for candidate resources. We decrease the communicationcosts during the query execution by allocating nodes closer to the data sources. And finallywe deal with the dynamicity of nodes, in terms of their existence in the system, byproposing the fault-tolerant resource allocation algorithm.
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