doc/publis.doc

   1 /*! \page publis Publications
   2
   3 \section pub_reference Reference publication about SimGrid
   4
   5 When citing SimGrid, the prefered reference paper is <i>Scheduling
   6 Distributed Applications: the SimGrid Simulation Framework</i>, even if it's
   7 a bit old now. We are actively working on improving this.
   8
   9 \li <b>Scheduling Distributed Applications: the
  10        SimGrid Simulation Framework</b>\n
  11     by <em>Henri Casanova and Arnaud Legrand and Loris Marchal</em>\n
  12     Proceedings of the third IEEE International Symposium
  13     on Cluster Computing and the Grid (CCGrid'03)\n
  14     Since the advent of distributed computer systems an active field
  15     of research has been the investigation of scheduling strategies
  16     for parallel applications.  The common approach is to employ
  17     scheduling heuristics that approximate an optimal
  18     schedule. Unfortunately, it is often impossible to obtain
  19     analytical results to compare the efficacy of these heuristics.
  20     One possibility is to conducts large numbers of back-to-back
  21     experiments on real platforms.  While this is possible on
  22     tightly-coupled platforms, it is infeasible on modern distributed
  23     platforms (i.e. Grids) as it is labor-intensive and does not
  24     enable repeatable results. The solution is to resort to
  25     simulations. Simulations not only enables repeatable results but
  26     also make it possible to explore wide ranges of platform and
  27     application scenarios.\n
  28     In this paper we present the SimGrid framework which enables the
  29     simulation of distributed applications in distributed computing
  30     environments for the specific purpose of developing and evaluating
  31     scheduling algorithms.  This paper focuses on SimGrid v2, which
  32     greatly improves on the first version of the software with more
  33     realistic network models and topologies.  SimGrid v2 also enables
  34     the simulation of distributed scheduling agents, which has become
  35     critical for current scheduling research in large-scale platforms.
  36     After describing and validating these features, we present a case
  37     study by which we demonstrate the usefulness of SimGrid for
  38     conducting scheduling research.
  39
  40 \section pub_simulation Other publications about simulation
  41
  42 \li <b>A Network Model for Simulation of Grid Application</b>\n
  43     by <em>Henri Casanova and Loris Marchal</em>\n
  44     \anchor paper_tcp
  45     In this work we investigate network models that can be
  46     potentially employed in the simulation of scheduling algorithms for
  47     distributed computing applications. We seek to develop a model of TCP
  48     communication which is both high-level and realistic. Previous research
  49     works show that accurate and global modeling of wide-area networks, such
  50     as the Internet, faces a number of challenging issues. However, some
  51     global models of fairness and bandwidth-sharing exist, and can be link
  52     withthe behavior of TCP. Using both previous results and simulation (with
  53     NS), we attempt to understand the macroscopic behavior of
  54     TCP communications. We then propose a global model of the network for the
  55     Grid platform. We perform partial validation of this model in
  56     simulation. The model leads to an algorithm for computing
  57     bandwidth-sharing. This algorithm can then be implemented as part of Grid
  58     application simulations. We provide such an implementation for the
  59     SimGrid simulation toolkit.\n
  60     ftp://ftp.ens-lyon.fr/pub/LIP/Rapports/RR/RR2002/RR2002-40.ps.gz
  61
  62
  63 \li <b>MetaSimGrid : Towards realistic scheduling simulation of
  64         distributed applications</b>\n
  65     by <em>Arnaud Legrand and Julien Lerouge</em>\n
  66     Most scheduling problems are already hard on homogeneous
  67     platforms, they become quite intractable in an heterogeneous
  68     framework such as a metacomputing grid. In the best cases, a
  69     guaranteed heuristic can be found, but most of the time, it is
  70     not possible. Real experiments or simulations are often
  71     involved to test or to compare heuristics. However, on a
  72     distributed heterogeneous platform, such experiments are
  73     technically difficult to drive, because of the genuine
  74     instability of the platform. It is almost impossible to
  75     guarantee that a platform which is not dedicated to the
  76     experiment, will remain exactly the same between two tests,
  77     thereby forbidding any meaningful comparison. Simulations are
  78     then used to replace real experiments, so as to ensure the
  79     reproducibility of measured data. A key issue is the
  80     possibility to run the simulations against a realistic
  81     environment. The main idea of trace-based simulation is to
  82     record the platform parameters today, and to simulate the
  83     algorithms tomorrow, against the recorded data: even though it
  84     is not the current load of the platform, it is realistic,
  85     because it represents a fair summary of what happened
  86     previously. A good example of a trace-based simulation tool is
  87     SimGrid, a toolkit providing a set of core abstractions and
  88     functionalities that can be used to easily build simulators for
  89     specific application domains and/or computing environment
  90     topologies. Nevertheless, SimGrid lacks a number of convenient
  91     features to craft simulations of a distributed application
  92     where scheduling decisions are not taken by a single
  93     process. Furthermore, modeling a complex platform by hand is
  94     fastidious for a few hosts and is almost impossible for a real
  95     grid. This report is a survey on simulation for scheduling
  96     evaluation purposes and present MetaSimGrid, a simulator built
  97     on top of SimGrid.\n
  98     ftp://ftp.ens-lyon.fr/pub/LIP/Rapports/RR/RR2002/RR2002-28.ps.gz
  99
 100 \li <b>SimGrid: A Toolkit for the Simulation of Application
 101         Scheduling</b>\n
 102     by <em>Henri Casanova</em>\n
 103     Advances in hardware and software technologies have made it
 104     possible to deploy parallel applications over increasingly large
 105     sets of distributed resources. Consequently, the study of
 106     scheduling algorithms for such applications has been an active area
 107     of research. Given the nature of most scheduling problems one must
 108     resort to simulation to effectively evaluate and compare their
 109     efficacy over a wide range of scenarios. It has thus become
 110     necessary to simulate those algorithms for increasingly complex
 111     distributed, dynamic, heterogeneous environments. In this paper we
 112     present SimGrid, a simulation toolkit for the study of scheduling
 113     algorithms for distributed application. This paper gives the main
 114     concepts and models behind SimGrid, describes its API and
 115     highlights current implementation issues. We also give some
 116     experimental results and describe work that builds on SimGrid's
 117     functionalities.\n
 118     http://grail.sdsc.edu/papers/simgrid_ccgrid01.ps.gz
 119
 120 \section pub_ext Papers that use SimGrid-generated results
 121
 122 This list is a selection of articles. We list only papers written by people
 123 external to the development group, but we also use our tool ourselves (see
 124 next section).
 125
 126 - 2006
 127   - <b>Hierarchical Scheduling of Independent Tasks with Shared Files</b>\n
 128     by <em>H. Senger, F. Silva, W. Nascimento</em>\n
 129     Proceedings of the Sixth IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid Workshop (CCGRIDW'06), 2006.\n
 130     http://www.unisantos.br/mestrado/informatica/hermes/File/senger-HierarchicalScheduling-Workshop-TB120.pdf
 131 - 2005
 132   - <b>On Dynamic Resource Management Mechanism using Control
 133     Theoretic Approach for Wide-Area Grid Computing</b>\n
 134     by <em>Hiroyuki Ohsaki, Soushi Watanabe, and Makoto Imase</em>
 135     in Proceedings of IEEE Conference on Control Applications (CCA 2005), Aug. 2005.\n
 136     http://www.ispl.jp/~oosaki/papers/Ohsaki05_CCA.pdf
 137   - <b>Evaluation of Meta-scheduler Architectures and Task Assignment Policies for
 138     high Throughput Computing</b>
 139     by <em>Eddy Caron, Vincent Garonne and Andrei Tsaregorodtsev</em>\n
 140     Proceedings of 4th Internationnal Symposium on Parallel and
 141     Distributed Computing Job Scheduling Strategies for Parallel
 142     Processing (ISPDC'05), July 2005.\n
 143     http://www.ens-lyon.fr/LIP/Pub/Rapports/RR/RR2005/RR2005-27.pdf
 144 - 2004
 145   - <b>Deadline Scheduling with Priority for Client-Server Systems on the Grid</b>\n
 146     by <em>E Caron, PK Chouhan, F Desprez</em>
 147     in IEEE International Conference On Grid Computing. Super Computing 2004, oct 2004.
 148   - <b>Efficient Scheduling Heuristics for GridRPC Systems</b>
 149     by <em>Y. Caniou and E. Jeannot.</em>\n
 150     in IEEE QoS and Dynamic System workshop (QDS) of International Conference
 151     on Parallel and Distributed Systems (ICPADS), New-Port Beach California, USA,
 152     pages 621-630, July 2004\n
 153     http://graal.ens-lyon.fr/~ycaniou/QDS04.ps
 154   - <b>Exploiting Replication and Data Reuse to Efficiently Schedule
 155        Data-intensive Applications on Grids</b>\n
 156     by <em> E. Santos-Neto, W. Cirne, F. Brasileiro, A. Lima.</em>\n
 157     Proceedings of 10th Job Scheduling Strategies for Parallel Processing, June 2004.\n
 158     http://www.lsd.ufcg.edu.br/~elizeu/articles/jsspp.v6.pdf
 159 - 2003
 160   - <b>Link-Contention-Aware Genetic Scheduling Using Task Duplication in Grid Environments</b>\n
 161     by <em>Wensheng Yao, Xiao Xie and Jinyuan You</em>\n
 162     in Grid and Cooperative Computing: Second International Workshop, GCC 2003, Shanghai, China, December 7-10, 2003 (LNCS)
 163     http://www.chinagrid.edu.cn/chinagrid/download/GCC2003/pdf/266.pdf
 164   - <b>New Dynamic Heuristics in the Client-Agent-Server Model</b>\n
 165     by <em>Y. Caniou and E. Jeannot</em>\n
 166     in IEEE 13th Heteregeneous Computing Workshop - HCW'03, Nice, France, April 2003.\n
 167     http://graal.ens-lyon.fr/~ycaniou/HCW03.ps
 168   - <b>A Hierarchical Resource Reservation Algorithm for Network Enabled Servers</b>\n
 169     by <em>E. Caron, F. Desprez, F. Petit, V. Villain</em>\n
 170     in the 17th International Parallel and Distributed Processing Symposium -- IPDPS'03, Nice - France, April 2003.
 171
 172 \section pub_self Our own papers that use SimGrid-generated results
 173
 174 This list is a selection of the articles we have written that used results
 175 generated by SimGrid.
 176
 177 - 2006
 178   - <b>Interference-Aware Scheduling</b>\n
 179     by <em>B. Kreaseck, L. Carter, H. Casanova, J. Ferrante, S. Nandy</em>\n
 180     International Journal of High Performance Computing Applications (IJHPCA), to appear.\n
 181     http://www2.hawaii.edu/~henric/homepage/papers/kreaseck_ijhpca_2005.pdf
 182 - 2004
 183   - <b>From Heterogeneous Task Scheduling to Heterogeneous Mixed Data and Task Parallel Scheduling</b>\n
 184     by F. Suter, V. Boudet, F. Desprez, H. Casanova\n
 185     Proceedings of Europar, 230--237, (LCNS volume 3149), Pisa, Italy, August 2004.
 186   - <b>On the Interference of Communication on Computation</b>\n
 187     by <em>B. Kreaseck, L. Carter, H. Casanova, J. Ferrante</em>\n
 188     Proceedings of the workshop on Performance Modeling, Evaluation, and Optimization of Parallel and Distributed Systems, Santa Fe, April 2004.\n
 189     http://www2.hawaii.edu/~henric/homepage/papers/k_pmeo2004.pdf
 190 - 2003
 191   - <b>RUMR: Robust Scheduling for Divisible Workloads</b>\n
 192     by <em>Y. Yang, H. Casanova</em>\n
 193     Proceedings of the 12th IEEE Symposium on High Performance and Distributed Computing (HPDC-12), Seattle, June 2003.\n
 194     http://www2.hawaii.edu/~henric/homepage/papers/yang_hpdc2003.pdf
 195   - <b>Resource Allocation Strategies for Guided Parameter Space Searches</b>\n
 196     by <em>M. Faerman, A. Birnbaum, F. Berman, H. Casanova</em>\n
 197     International Journal of High Performance Computing Applications (IJHPCA), 17(4), 383--402, 2003.\n
 198     http://grail.sdsc.edu/papers/faerman_ijhpca04.pdf
 199 - 2002
 200   - <b>Resource Allocation for Steerable Parallel Parameter Searches</b>\n
 201     by <em>M. Faerman, A. Birnbaum, H. Casanova, F. Berman</em>\n
 202     Proceedings of the Grid Computing Workshop, Baltimore, 157--169, November 2002.\n
 203     http://grail.sdsc.edu/projects/vi_itr/grid02.pdf
 204 - 2001
 205   - <b>Applying Scheduling and Tuning to On-line Parallel Tomography </b>\n
 206      by <em>Shava Smallen, Henri Casanova, Francine Berman</em>\n
 207      in Proceedings of Supercomputing 2001\n
 208      http://grail.sdsc.edu/papers/tomo_journal.ps.gz
 209 - 2000
 210   - <b>Heuristics for Scheduling Parameter Sweep applications in Grid environments</b>\n
 211     by <em>Henri Casanova, Arnaud Legrand, Dmitrii Zagorodnov and Francine Berman</em>\n
 212     in Proceedings of the 9th Heterogeneous Computing workshop (HCW'2000), pp349-363.\n
 213     http://www2.hawaii.edu/~henric/homepage/papers/hcw00_pst.pdf
 214
 215
 216 */
 217
 218 \li <b>Optimal algorithms for scheduling divisible workloads on
 219        heterogeneous systems</b>\n
 220     by <em>Olivier Beaumont and Arnaud Legrand and Yves Robert</em>\n
 221     in Proceedings of the 17th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS'03).\n
 222     Preliminary version on ftp://ftp.ens-lyon.fr/pub/LIP/Rapports/RR/RR2002/RR2002-36.ps.gz
 223
 224
 225 \li <b>On-line Parallel Tomography</b>\n
 226     by <em>Shava Smallen</em>\n
 227     Masters Thesis, UCSD, May 2001