정보처리학회논문지A (The KIPS Transactions:PartA)

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누적적 잉여용량 공유를 통한 이질적 다중 서버 시스템의 공정 스케줄링

A Fair Scheduling of Heterogeneous Multi-Server Systems by Cumulative Extra Capacity Sharing

  • 박경호 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 황호영 (한성대학교 멀티미디어공학과)
  • 발행 : 2007.12.31
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초록

이 논문에서는 컴퓨터 시스템을 이질적 서버들로 구성된 시스템으로 간주하고, 장기적 관점에서 응용들간의 공정성을 추구하는 누적적(累積的) 공정 스케줄링 방법을 제시한다. 기존의 단일 서버 환경에서 주로 사용되는 GPS(generalized processor sharing) 기반의 스케줄링 알고리즘들은 순간적 관점에서 서버의 용량을 분배한다. 그러나 이를 이질적 다중 서버 환경에 적용하는 경우, 스케줄링 순서에 의한 지연시간의 오차가 서버들을 거치면서 누적될 수 있고, 잉여용량이 순간적 관점에서만 배분되기 때문에 장기적 관점에서 불공정성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문의 방법에서는 각 응용의 예약용량을 보장하면서 잉여용량의 적절한 배분을 통해 장기적 관점의 공정 서비스를 추구한다. 이를 위해, 각 응용이 이상적으로 진행되기 위해 받아야 할 공정한 서비스 용량을 주기적 관찰을 통해 동적으로 파악하여 참조용량 모델로 삼고, 스케줄러는 응용들이 이 참조용량 모델을 점진적으로 따르도록 한다. 또한 이 모델을 효율적으로 구현하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 만들고 실험을 통해 이를 검토한다.

In this paper, we regard computer systems as heterogeneous multi-server systems and propose a cumulative fair scheduling scheme that pursues long-term fairness. GPS(generalized processor sharing)-based scheduling algorithms, which are usually employed in single-server systems, distribute available capacity in an instantaneous manner. However, applying them to heterogeneous multi-server systems may cause unfairness, since they may not prevent the accumulation of scheduling delays and the extra capacities are distributed in an instantaneous manner. In our scheme, long-term fairness is pursued by proper distribution of extra capacities while guaranteeing reserved capacities. A reference capacity model to determine the ideal progresses of applications is derived from long-term observations, and the scheduler makes the applications gradually follow the ideal progresses while guaranteeing their reserved capacities. A heuristic scheduling algorithm is proposed and the scheme is examined by simulation.

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