그리드 컴퓨팅을 위한 경제 기반 자원 관리 및 스케줄링 모델

초록

본 논문은 다중 작업 발생 프로세서를 고려한 경제 모델을 제시하고, 선형 계획법을 이용해 작업 부하를 비용 최소화 방향으로 할당한다. 제안 모델은 기존의 단일 소스 기반 가용 부하 이론을 확장하여, 자원 이용 비용과 처리 시간을 동시에 최적화한다. 실험 결과, 제안 방법이 비용과 실행 시간 모두에서 기존 방식보다 우수함을 확인하였다.

상세 분석

이 연구는 그리드 환경에서 자원 할당을 경제적 관점에서 접근한다는 점에서 의미가 크다. 기존의 가용 부하(divisible load) 이론은 주로 단일 소스에서 발생하는 작업을 여러 프로세서에 균등하게 분배하는 방식을 가정했으며, 비용 요소는 거의 고려되지 않았다. 저자들은 이러한 한계를 인식하고, 다중 소스가 동시에 부하를 제공하는 상황을 모델링하였다. 핵심 아이디어는 각 작업(소스) i에 대해 전체 부하 L_i를 여러 프로세서 j에 비율 α_ij 로 나누고, 각 프로세서의 전송 속도 z_j, 처리 속도 t_j, 그리고 단위당 비용 c_j 를 고려해 전체 비용 ∑_i∑_j c_j·α_ij 를 최소화하는 것이다.

수학적 모델링은 선형 계획법(LP)으로 구성된다. 목적 함수는 비용 최소화이며, 제약식은 (1) 각 소스의 부하 전체가 할당되도록 하는 ∑_j α_ij = L_i, (2) 프로세서의 가용 시간