Rețea de prelucrarea distribuită a imaginilor

INTRODUCERE

Procesul de informatizare se caracterizează prin apariţia şi dezvoltarea în interiorul diverselor organizaţii a unor reţele de calculatoare care, de cele mai multe ori, sunt sau devin eterogene. Diversitatea se manifestă fie la nivel hardware, fie al sistemului de operare, fie la ambele. Această evoluţie nu trebuie să sperie, pentru că este un proces natural, care ţine cont de evoluţia explozivă a domeniului, dominată la momente succesive de timp de tehnologii diferite.

După ce prin crearea reţelei s-a reuşit partajarea informaţiei şi comunicarea între utilizatori şi programe, următoarea întrebare logică a oricărui proprietar sau administrator de reţea este dacă resursele instalate nu pot fi folosite eficient şi la execuţia aplicaţiilor. Avem în vedere creşterea indicelui de utilizare, ca şi a numărului de aplicaţii executate în unitatea de timp. De multe ori, observăm într-o organizaţie urmatoarea situaţie paradoxală: unele calculatoare sunt neutilizate, în timp ce altele nu fac faţă prelucrărilor de date. Evident, nu este vorba de acele aplicaţii, cum sunt bazele de date, care fac apel la anumite resurse dedicate. În interiorul unei firme, colectivul de contabilitate foloseşte calculatoarele numai un interval limitat de timp. În timp ce colectivul de proiectare a unui produs nou are nevoie de resurse puternice pâna la realizarea obiectivului. La fel, într-o universitate, un colectiv foloseşte mai puţin resursele sale de calcul, în timp ce altul îşi pune problema achiziţionării unor resurse suplimentare.

Utilizarea resurselor este un aspect. Altul se referă la momentul deciderii cumpărării unor noi calculatoare. Orice evoluţie naturală presupune întâi epuizarea posibilităţilor sistemelor instalate, cu eventuala amortizare a investiţiei, dupa care, apoi, se pune problema modernizării.

În fine, există profiluri diferite de utilizatori şi de aplicaţii. Printr-o administrare inteligentă a acestora, se poate ajunge la un grad ridicat de satisfacere a cerinţelor lor, simultan cu un indice apropiat de maximum pentru utilizarea resurselor de calcul.

Pentru administrarea eficientă a resurselor eterogene ale unui sistem distribuit, este necesar un software adecvat, care să pună în practica strategii de gestiune a resurselor, ţinând cont, în acelaşi timp, de nivelele diferite de importanţă şi termene de execuţie ale aplicaţiilor din sistem. Eficienţa soft-ului de administrare este dictată de cele două componente ale sale:

Resource tasking, care selectează lucrările ce urmează a fi lansate în execuţie, decide asupra resurselor ce vor fi folosite şi asupra procentului din resursele partajate care va fi alocat fiecărei lucrări;

Workload regulation, care decide alocarea de resurse, astfel încât resursele partajate să fie în concordanţă cu obiectivele de administrare a resurselor aplicaţiile cele mai importante, sau cu termenele cele mai apropiate vor obţine un procent adecvat din resurse.

Componenţa de resource tasking utilizează importanţa relativă a aplicaţiilor ce candidează pentru execuţie, corelează instanţe concurente ale aceloraşi utilizatori, aplicaţii şi proiecte în vederea implementării eficiente a strategiilor de partajare a resurselor. Sistemele care nu au atributele prezentate mai sus, vor suferi pe mai multe planuri:

Aplicaţii importante/urgente pot fi întârziate sau "sufocate" din lipsa resurselor, în timp ce alte aplicaţii sunt iniţiate şi executate;

Utilizatori neautorizaţi pot domina resursele partajate şi determina, în consecinţă, o scădere a productivităţii, prin lansarea în execuţie a celei mai mari cantităţi de programe;

Un utilizator poate depăşi în timp nivelul de utilizare al resurselor, pe care şi 1-a propus.

Aceste efecte sunt contrare politicilor de utilizare a resurselor, care urmăresc maximalizarea beneficiului întregii comunităţi de utilizatori ai sistemului distribuit.

Pentru a rezolva problemele prezentate, multe organizaţii se bazează pe intervenţia manuală, prin dedicarea resurselor unor funcţii selectate, sau prin păstrarea unor rezerve în utilizarea resurselor, mai mari decât este necesar.

O altă problemă importantă este echilibrarea sarcinilor de lucru între resursele partajate, prin luarea unor decizii inteligente de alocare, atunci când lucrările sunt trimise pentru execuţie. Practica curentă este de a folosi ca parametru încărcarea curentă a fiecărui calculator (de exemplu, numărul de procese aflate în coada proceselor gata de execuţie, sau numărul de utilizatori conectaţi), fără a se ţine cont de caracteristicile proceselor în execuţie (priorităţi, urgent, utilizatori). Utilizarea exclusivă a incărcării calculatorului poate fi sursa unor decizii ineficiente de alocare a aplicaţiilor la calculatoare, care determină dezechilibre între calculatoare şi, în consecinţă, timpi de execupie mai mari. De exemplu, o aplicaţie urgentă poate fi alocată unui calculator mai slab ca performanţă, doar pentru ca momentan acesta era slab utilizat. Sau, resursele de calcul cele mai putemice sunt ignorate pentru că performanţele lor practice sunt ignorate.

Iniţial, o aplicaţie este alocată unui calculator dat, fără a se ţine cont de evoluţia sa dinamică şi, posibil, imprevizibilă. Aceasta înseamnă că utilizarea resurselor poate să difere în mod semnificativ, după un interval de timp. De aceea, componenta de workload regulation este esenţială pentru implementarea strategiilor necesare. Din păcate, cele mai multe sisteme au în vedere numai alocarea iniţială, ignorând evoluţia ulterioară a aplicaţiei şi a sistemului distribuit, în ansamblu.

Sistemele, care încearcă să trateze aspectul importanţei relative sau urgenţei unei aplicaţii, nu sunt eficiente deoarece folosesc strategii de lansare în execuţie cu prioritate, fără a urmări în continuare regularizarea sarcinii de lucru.

Pentru a îmbunătăţi gradul de utilizare al resurselor, se încearcă uneori modificarea manuală a priorităţilor lucrărilor. Această operaţie poate fi dificilă, pentru că presupune că operatorul a identificat poziţia tuturor proceselor componente şi poate executa modificările pe toate calculatoarele gazdă. Mai mult, după toate aceste modificări, este posibil ca efectul să nu fie cel scontat controlul prioritaţii nu are efecte previzibile şi proporţionale cu utilizarea resurselor.

Unele aplicaţii, mari consumatoare de resurse, sunt amânate pentru intervale de timp când nu există o încărcare mare a sistemului (noaptea, la sfarşit de săptămână), deşi ele ar putea beneficia de perioadele de neutilizare din cadrul intervalului obişnuit de lucru.