Fachbereich Informatik  Abteilung
Betriebssysteme und Verteilte Systeme 		Universität Oldenburg   

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Author: Arnd Gerns
Title: Entwicklung und Bewertung von Objektmigrationsstrategien für verteilte Systeme
Kind of Publication: Report (dissertation). Berichte aus dem Fachbereich Informatik 06/98, Universität Oldenburg, September 1998
Date: September 1998
Institution: Universität Oldenburg; Abteilung Betriebssysteme und Verteilte Systeme
Pages, Language 132, German
Keywords: Load sharing, load balancing, object migration, distributed system
CR Classification: D.4.7 [Operating Systems]: Organization and Design - distributed systems; C.2.4 [Computer-Communication Networks]: Distributed Systems
General Terms (ACM): Algorithms, Design, Experimentation
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Abstract

During the last years, many organisations replaced or completed mainframes with networks of workstations. On account of individual types and times of usage, the load on computers in the network may vary a lot. Many research groups investigated load distribution strategies, which improve the response time behaviour through a suitable placement of CPU intensive processes.

In this work, new object migration strategies are designed, implemented, and evaluated. These strategies extend the load distribution strategies by the ability to find a good placement not only for processes but also for other operating system objects. Apart from the response time behaviour, other goals like function sharing or the avoidance of resource limitations are taken into consideration.

To investigate object migration strategies, a simulation system was developed, which exactly reproduces the actions within a distributed system. In contrast to existing simulation tools, the new system takes into acount aspects of communication, local or remote file access, sizes of memory, etc. Any object migration strategy can be implemented and investigated for a variation of computer configurations and different kinds of workload.

Finally, an object migration system for the Solaris operating system was developed and implemented. Within this system, strategies designed for the simulation system can be integrated without any changes. The excellent quality of the simulation system is proven by the comparison of the results of the real operating system and the simulation.

Kurzfassung

In den letzten Jahren wurden in vielen Organisationen Großrechner durch Arbeitsplatzrechnernetze ersetzt oder ergänzt. Aufgrund individueller Nutzungsarten und -zeiten können die Rechner im Netz sehr unterschiedlich belastet sein. Viele Forschungsgruppen untersuchen Lastverteilverfahren, die das Antwortzeitverhalten durch eine geeignete Plazierung rechenzeitintensiver Prozesse verbessern.

In der vorliegenden Arbeit werden neuartige Objektmigrationsstrategien entwickelt, implementiert und bewertet. Diese Strategien erweitern die Lastverteilverfahren um die Möglichkeit, neben Prozessen auch andere Betriebssystemobjekte geeignet zu plazieren. Außer dem Antwortzeitverhalten werden dabei insbesondere auch andere Zielgrößen wie der Funktionsverbund oder die Vermeidung von Betriebsmittelbegrenzungen berücksichtigt.

Zur Untersuchung von Objektmigrationsstrategien wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Simulationssystem entwickelt, das die Abläufe in verteilten Systeme sehr genau nachbildet. Im Gegensatz zu vorhandenen Simulationswerkzeugen werden hier auch Aspekte der Kommunikation, der lokalen oder entfernten Dateizugriffe, Speichergrößen usw. berücksichtigt. Es können sehr leicht beliebige Objektmigrationsstrategien implementiert und für verschiedene Rechnerkonfigurationen und Arbeitslastbedingungen untersucht werden.

Abschließend wurde ein Objektmigrationssystem für das Betriebssystem Solaris entwickelt, in das die im Simulationssystem entworfenen Strategien ohne Änderungen integriert werden können. Ein Vergleich der Messungen auf dem realen Betriebssystem mit den Simulationsergebnissen belegt die sehr gute Qualität des Simulationssystems.

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Last change: Oct 7, 1998 stiege