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Utilisationd’ontologies pourle matchmaking.
Aurélie Hurault
Introduction
Requête
Ontologie
Parser
Ressources
Ontologie
Ajouts
Import d’une bdd
Algorithme dematchmaking
Utilisateur
Application
Propriétés desressources
Temps
Exemples -Démonstration
OS et processeur
Temps
Jobs co-alloués
Groupes etpolitiques
Conclusion
Utilisation d’ontologies pour lematchmaking.
Aurélie Hurault
Projet NAREGI
Novembre 2007
Utilisationd’ontologies pourle matchmaking.
Aurélie Hurault
Introduction
Requête
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Import d’une bdd
Algorithme dematchmaking
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Temps
Jobs co-alloués
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Conclusion
Plan
Introduction
RequêteOntologieParser
RessourcesOntologieAjoutsImport d’une bdd
Algorithme de matchmaking
UtilisateurApplicationPropriétés des ressourcesTemps
Exemples - DémonstrationOS et processeurTempsJobs co-allouésGroupes et politiques
Conclusion
Utilisationd’ontologies pourle matchmaking.
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Temps
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Temps
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Groupes etpolitiques
Conclusion
But
I Étudier les possibilités de matchmaking en utilisant desontologies;
I Dans ce but:I Définition d’ontologies pour les requêtes et les ressources;I Réalisation de l’algorithme de matchmaking;
I Trouver les ressources qui répondent aux besoins del’utilisateur;
I Trouver les instances de la classe «System» qui répondentà une requête exprimée par une instance de la classe«Request».
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Conclusion
Requête
Dans le projet NAREGI, les jobs sont soumis via le «workflowtool», qui permet de définir des workflows complexes:
I jobs en séquence;
I jobs en parallèle;
I jobs co-alloués;
I jobs soumis à condition;
I boucle;
I job unitaire.
Un job unitaire est décrit en utilisant le standard JSDL (JobSubmission Description Language).
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Conclusion
Ontologie de la requête
I Dans l’ontologie: Requête = Utilisateur + Workflow;
I Une classe par type de workflow;
I Boucle: les trois conditions possibles (nombre de boucles,existence d’un fichier et statut de terminaison d’un job)sont traitées.
I Jobs co-alloués:I n jobs unitairesI m réseaux
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Conclusion
Ontologie de la requête
I Job unitaire:I Tous les éléments d’un document JSDL
I Application: executableI Resource: candidate hosts, individual CPU count, total
CPU count,. . .I Contraintes: même expressivité que
«jsdl:RangeValue_Type»I Réseaux pour les clusters
I TempsI BeginTime: date après laquelle le job doit commencer;I EndTime: date avant laquelle le job doit finir;I Duration: la durée de réservation;I OWL Time ontology.
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Conclusion
Parser de la requête
I Interface client du projet NAREGI:I Fichier XML, respectant le schema NAREGI-WFML,
généré par le «workflow tool»;
I Parser: fichier NAREGI-WFML→ instance de la classe«Request»;
I Tests réalisés avec des fichiers générés par le «workflowtool» sur le portail de démonstration pbg1044.naregi.org;
I Peut reconstruire tous les workflows.
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Conclusion
Ontologie des ressources
I Dans le projet NAREGI:I base de données relationnelle;I basée sur le schema CIM (Common Information Model)
avec quelques extensions.I «CIM provides a common definition of management
information for systems, networks, applications andservices, and allows for vendor extensions. CIM’s commondefinitions enable vendors to exchange semantically richmanagement information between systems throughout thenetwork.»
I Cas général:
Schema de la bdd NAREGI → ontologie OWL
Table → ClasseColonne → Datatype propertyTable d’association / aggregation → Object property
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Cluster
I RéseauI Nœud
I Représentation «front end»I Représentation par groupe de nœuds
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Conclusion
Type d’OS et famille de processeur
I Type d’OSI Version actuelle: entierI Ontologie: instance d’une classe
I Une classe par type d’OSI Organisation hiérarchique
I Famille de processeurI Même chose
I Avantage:I Plus significatifI Plus flexible
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Groupes etpolitiques
Conclusion
Logiciels par défaut
I CIM: possibilité de définir les logiciels installés sur unsystème;
I Ajout: possibilité de définir des logiciels installés pardéfaut sur un système;
I But: vérifier que l’application que l’utilisateur veut exécuterest installée sur le système;
I Possibilité de dé-activer cette fonctionnalité.
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Planning
I Pour chaque système un planning de réservation estdonné;
I Possibilité de trouver les intervalles de temps danslesquels le job doit commencer pour respecter lescontraintes de temps;
I Possibilité de dé-activer cette fonctionnalité.
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Utilisateurs et politiques
I Utilisateurs
I PolitiquesI Spécifient les conditions d’utilisation d’un système par un
utilisateur;I Une politique peut en remplacer une autre;
I Sur un système: ensemble d’association entre unutilisateur (ou groupe) et une politique.
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Conclusion
Ajouter une nouvelle politique
I Ajouter une classe dans l’ontologie et compléter lapropriété «canReplace»;
I Ajouter une classe Java qui spécifie quand la politique estsatisfaite;
I Modifier la classe Java «ComputerSystem»→ doit êtremodifié pour une intégration automatique.
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Unités
I Certaines propriétés des ressources (et contraintesdemandées) sont exprimées dans une unité donnée:bytes, giga bytes, bits par secondes. . .
I Nécessité de se mettre d’accord sur l’unité (GB, MB, KB,B,. . . ) dans un système par attribut - valeur;
I Ajout de classes pour décrire les unités dans l’ontologie.Utilisateur et propriétaire de ressources peuvent utiliserdes unités différentes, la convertion sera faite avantcomparaison.
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Extraction de données d’une base de données
I Possibilité de charger une base de données existante quirespecte le schema du projet NAREGI;
I Extraction partielle: seulement les propriétés utilisées dansl’algorithme de matchmaking sont chargées;
I Peut être étendu si besoin;
I Tests réalisés avec la base de données «mcd» utiliséepour les tests du projet.
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Algorithme de matchmaking
1. Existence de l’utilisateur et vérification des politiques
2. Application (si demandé)
3. Propriétés de ressources
4. Temps (si demandé)
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Matchmaking: Utilisateur et politique
1. Vérification de l’existence de l’utilisateur2. Calcul de l’ensemble des politiques qui régissent
l’utilisation du système pour l’utilisateur.I Politiques spécifiques pour l’utilisateurI Politiques des sous-groupes qui ne sont pas remplacées
3. Vérification des politiquesI Réponse immédiate possible: AuthorizedMemberPolicy,
NonAuthorizedMemberPolicyI Réponse immédiate impossible: génération d’un ensemble
de contraintes qui seront vérifiées plus tard
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Matchmaking: Application
I Vérifie que l’application est installée sur le système;
I Vérifie que l’application est installée par défaut sur lesystème;
I L’utilisateur peut choisir ou non d’activer cettefonctionnalité.
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Matchmaking: Propriétés des ressources
I UnitaryComputerSystem: réservation du système complet;I Cluster: réservation de quelques nœuds;
I Certaines contraintes pour sélectionner les nœuds(Individual XXX);
I Certaines contraintes pour sélectionner le cluster (TotalXXX): vérifie qu’il y a assez de XXX.
I Candidate hosts
I Première catégorie- Operating system, CPU architecture, Individual CPUCount,. . .
I Seconde catégorie- Total CPU count, Total Physical Memory,. . .
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Matchmaking: Temps
I Job unitaire: Intervalles de temps dans lesquels le job doitcommencer;
I Jobs en séquence: Les intervalles de temps pour lesecond job sont calculés en supposant que le premiercommence au plus tôt;
I Jobs en parallèle: Si des ressources communes sontutilisées dans les deux jobs, les résultats sont donnés sousréserve de problèmes de temps;
I Jobs co-alloués: intersection des intervalles de temps pourtous les jobs;
I Condition: pas d’interaction entre les jobs;
I Boucle: Si le nombre de boucle est connu, les intervallesde temps sont donnés pour chaque boucle, sinon lesrésultats sont donnés sous réserve.
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Conclusion
Type d’OS et famille de processeur
I UnitaryComputerSystem dans la base de données:
Nom OS Processeur
simpleLinuxPentium4 Linux Intel Pentium 4simpleLinuxCeleron Linux Intel CeleronsimpleSolarisPentium4 Solaris Intel Pentium 4simpleSolarisSparc Solaris SparcsimpleWindowsPentium4 Windows Intel Pentium 4
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Type d’OS et famille de processeur
I RequêteI Système Unix:
- simpleLinuxPentium4, simpleLinuxCeleron,simpleSolarisPentium4 et SolarisSparc.
I Processeur Intel:- simpleLinuxPentium4, simpleLinuxCeleron,simpleSolarisPentium4 et simpleWindowsPentium4.
I Système Unix et processeur Intel:- simpleLinuxPentium4, simpleLinuxCeleron etsimpleSolarisPentium4.
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Temps
I UnitaryComputerSystem dans la base de donnéesI Nom: vcp01.naregi.orgI Planning: Réservations
I [1 oct. 2007 00:00:00 ; 2 oct. 2007 00:00:00]I [5 oct. 2007 10:00:00 ; 5 oct. 2007 15:00:00]I [6 oct. 2007 12:00:00 ; 7 oct. 2007 00:00:00]
I Recherche de deux systèmes pour un job qui commenceaprès le 1 oct. 2007 00:00:00 et pour une heure, pour fairetourner deux jobs en séquence.-L’algorithme va trouver
I Job1: vcp01.naregi.org avec un début dans:I [2 oct. 2007 00:00:00,5 oct. 2007 09:00:00]I [5 oct. 2007 15:00:00,6 oct. 2007 11:00:00]I [7 oct. 2007 00:00:00,8 oct. 2017 14:46:22]
I Job2: vcp01.naregi.org avec un début dans:I [2 oct. 2007 01:00:00,5 oct. 2007 09:00:00]I [5 oct. 2007 15:00:00,6 oct. 2007 11:00:00]I [7 oct. 2007 00:00:00,8 oct. 2017 14:46:23]
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Conclusion
Jobs co-alloués
I Dans la base de donnéesI Quatre stations à Tokyo, Nagoya, Osaka et KobéI Réseau SuperSINET (10 Gbps) entre Tokyo, Nagoya et
OsakaI Réseau SINET (1 Gbps) entre Kobé et les autres villes
I Recherche de trois ressources pour des jobs co-alloués etavec un réseaux rapide entre elles (8 Gbps).
I Toutes les combinaisons des stations de Tokyo, Nagoya etOsaka.
I job#3: station.nagoya + job#1: station.osaka + job#2: station.tokyoI job#3: station.osaka + job#1: station.nagoya + job#2: station.tokyoI job#3: station.nagoya + job#1: station.tokyo + job#2: station.osakaI job#3: station.tokyo + job#1: station.nagoya + job#2: station.osakaI job#3: station.osaka + job#1: station.tokyo + job#2: station.nagoyaI job#3: station.tokyo + job#1: station.osaka + job#2: station.nagoya
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Conclusion
Jobs co-alloués
I Si un des jobs (job#3) échange peu de données avec lesautres jobs, un reseau lent est suffisant, et les deux autresnécessitent un réseau rapide.
I Toutes les combinaisons des stations de Tokyo, Nagoya etOsaka pour les job#1 et job#2, et toutes les stations pourjob#3.
I job#3: station.nagoya + job#1: station.osaka + job#2: station.tokyoI job#3: station.kobe + job#1: station.osaka + job#2: station.tokyoI job#3: station.kobe + job#1: station.nagoya + job#2: station.osakaI job#3: station.tokyo + job#1: station.nagoya + job#2: station.osakaI . . .
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Conclusion
Groupes et politiques: Université
I Ressource:I Cluster «IBM1350»;I Réseau : Myrinet GigaEthernet;I 50 nœuds, avec un bi-processeur Opteron.
I Groupes et utilisateursI UniversityPersonel: le personnel de l’université;I UniversityTeacher: sous-groupe de UniversityPersonel;I UniversityStudent: sous-groupe de UniversityPersonel;I Membres de UniversityStudent: Student1, Student2,
Student3, StudentBlam et StudentBonus;I Membres de UniversityTeacher: Teacher1, Teacher2 et
Teacher3.
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Groupes etpolitiques
Conclusion
Groupes et politiques: Université
Politiques:
I Les étudiants sont autorisés à utiliser 16 CPU et 10 GB demémoire.
I Les enseignants sont autorisés à utiliser 32 CPU et 20 GBde mémoire.
I L’étudiant «StudentBlam» a eu un mauvais comportementet n’est plus autorisé à utiliser le cluster.
I L’étudiant «StudentBonus» a un statut particulier et estautorisé à utiliser 32 CPU.
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Conclusion
Groupes et politiques: Université
Tous les utilisateurs veulent réserver une partie du cluster pourune demie-heure.
Utilisateur Réponse
«Student1» Total CPU: [0;16]Total Physical Memory: [0;10G]
«StudentBlam» Pas de ressource trouvée«StudentBonus» Total CPU: [0;32]
Total Physical Memory: [0;10G]
«Teacher1» Total CPU: [0;32]Total Physical Memory: [0;20G]
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Groupes etpolitiques
Conclusion
Groupes et politiques: Commercial
I Ressource: même que précédemmentI Groupes et utilisateurs
I TrialVersionUsers: les utilisateurs avec une version d’essai;I SimplePackUsers: les utilisateurs avec un pack simple;I DoublePackUsers: les utilisateurs avec un pack double;I TrialVersionUser1 avec une version d’essai depuis le
01/09/2007;I TrialVersionUser2 avec une version d’essai depuis le
01/11/2007;I SimplePackUser1 avec un pack simple;I DoublePackUser1 avec un pack double.
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Utilisateur
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Groupes etpolitiques
Conclusion
Groupes et politiques: Commercial
I PolitiquesI Version d’essai: 4 CPU, 2 GB, pour un mois.I Pack simple: 16 CPU et 10 GB.I Pack double: 32 CPU et 20 GB.
I Supposons que nous sommes le 22/11/2007 et que tousles utilisateurs veulent réserver une partie du cluster pourune demie-heure.
Utilisateur Réponse
«TrialVersionUser1» Pas de ressource trouvée«TrialVersionUser2» Total CPU: [0;4]
Total Physical Memory: [0;2GB]
«SimplePackUser1» Total CPU: [0;16]Total Physical Memory: [0;10GB]
«DoublePackUser1» Total CPU: [0;32]Total Physical Memory: [0;20GB]
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Conclusion
Conclusion et travaux futures
I ConclusionI Plus de sensI Plus flexible
I Travaux futursI Améliorer la procédure d’ajout d’une politique;I Interaction avec mon travail de thèse pour permettre une
recherche sur les aspects physiques et fonctionnels;