Branch-and-Bound with Peer-to-Peer for Large-Scale Grids

Alexandre Di Costanzo 1
1 OASIS - Active objects, semantics, Internet and security
CRISAM - Inria Sophia Antipolis - Méditerranée , COMRED - COMmunications, Réseaux, systèmes Embarqués et Distribués
Résumé : Cette thèse a pour objectif de faciliter le déploiement d'applications distribuées sur des grilles de calcul à grande échelle, en utilisant une infrastructure pair-à-pair (P2P) pour les grilles. De plus, cette thèse propose aussi une bibliothèque basée sur la technique << Elagage et Branchement >> (de l'anglais, Branch-and-Bound -- B&B) pour résoudre les problèmes d'optimisation combinatoire.

Les modèles et infrastructures pour le P2P existant sont plutôt décevants : seulement des tâches indépendantes généralement sans communication entre les tâches, et des API de bas niveau. Cette thèse propose une infrastructure P2P qui partage des noeuds de calcul, afin de fournir des grilles à grande échelle. L'infrastructure est un réseau P2P non-structuré, auto-organisé, configurable et qui permet le déploiement d'applications communicantes.

Les environnements P2P semblent être bien adaptés aux applications avec un faible ratio communication/computation, comme les algorithmes de recherche parallèle et plus particulièrement les algorithmes de B&B. En plus d'une infrastructure P2P, cette thèse propose une bibliothèque de B&B parallèle pour la grille. Cette bibliothèque aide les utilisateurs, en masquant toutes les difficultés liées à la distribution, à paralléliser leurs problèmes sur des grilles. La bibliothèque repose sur un modèle maître-travailleur hiérarchique et offre un système transparent de communication afin d'améliorer la vitesse de résolution.

Nous avons tout d'abord implémenté notre infrastructure P2P au-dessus de l'intergicielle Java pour la grille, ProActive. Cette infrastructure P2P a été déployée comme grille de bureau de manière permanente, avec laquelle nous avons pu réaliser un record mondial de calcul en résolvant le problème des n-reines avec 25 reines. Ensuite, nous avons aussi implémenté avec ProActive notre bibliothèque pour le B&B. Nous montrons le passage à l'échelle et l'efficacité de la bibliothèque en déployant sur une grille de taille nationale (Grid'5000) une application qui résout le problème du << flow-shop >>. Pour finir, nous avons mixé Grid'5000 et notre grille de bureau pour expérimenter le déploiement à grande échelle des n-reines et du flow-shop.
Type de document :
Thèse
Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Nice Sophia Antipolis, 2007. English
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00221450
Contributeur : Alexandre Di Costanzo <>
Soumis le : lundi 28 janvier 2008 - 16:23:46
Dernière modification le : lundi 4 décembre 2017 - 15:14:09
Document(s) archivé(s) le : jeudi 27 septembre 2012 - 17:45:49

Identifiants

  • HAL Id : tel-00221450, version 1

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Alexandre Di Costanzo. Branch-and-Bound with Peer-to-Peer for Large-Scale Grids. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Nice Sophia Antipolis, 2007. English. 〈tel-00221450〉

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