Multifaceted Fairness in Job Scheduling

Mgr. Šimon Tóth

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

Plánovaní pro HPC a výpočetní gridy je velmi aktivní oblast výzkumu, která za poslední 20 let prodělala výrazný posun. I přes to se neustále udržuje striktní rozpolcení této oblasti výzkumu na teoretické a aplikované postupy. Jedním z důvodů je jednoznačně výpočetní náročnost plánování pro tyto systémy. Vytváření rozvrhů v tomto kontextu spadá do kategorie NP-těžkých problémů. Pokud se navíc pokusíme zahrnout i dynamické chování produkčních HPC systémů a výpočetních gridů narazíme na problémy v samotné definici optimality generovaných rozvrhů. Jedna oblast, která se snaží přemostit teoretický výzkum a praktické aplikace je výzkum férovosti. Férovost je velmi požadovanou vlastností v produkčních systémech, jelikož zákazníci jsou velmi citliví vůči neférovému chování. V předchozí práci jsme vytvořili nový model pro přesné měření férovosti rozvrhů. V navržené dizertační práci se snažíme rozšířit existující modely férovosti zavedením nového hybridního férovostního modelu, který je schopen kombinovat několik férovostních postupů v jednom plánovači. Tato kombinace nám umožní poskytnout uživatelům možnost volby vhodného férovostního přístupu, který nejlépe vyhovuje jejich požadavkům.

Abstract:

Job scheduling for HPC and Computational Grids is a very active research field, that has progressed significantly in the last 20 years. One aspect that did not change significantly through the years is a particular disconnect between the theory and practical applications, as has been repeatedly noted in some of the published works through the years. One of the reasons for this disconnect is the complexity of job scheduling. Indeed, finding optimal schedules in large systems is, in general, NP-hard. Moreover, when we consider the dynamic nature of HPC and Grid environment it may be impossible to even define how close a particular schedule is to the optimum. One research topic that tries to bridge the world of theory and the practical applications is the study of fairness. Fairness is particularly important in production systems, as customers are generally very sensitive toward the perceived fairness of a system. In our previous work, we have devised a novel model for precisely measuring the fairness of schedules. In the proposed thesis we aim to extend the currently established models of fairness by providing a new multifacet fairness approach, capable of combining several fairness models inside one scheduler. Using this model we can allow users to specify the desired fairness model that fits best to their workload and expectations.

Keywords

grid, metrics, fairness, user-aware scheduling, plánování, férovost

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 11. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 15. 1. 2015
• Reader: Ing. Přemysl Šůcha, Ph.D., Prof. Ramin Yahyapour

Masaryk University

Faculty of Informatics

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Informatics / Computer Systems