Arquitectura multiagente para E/S de alto rendimiento en clusters

Resumen

La E/S constituye en la actualidad uno de los principales cuellos de botella de los sistemas distribuidos
de propósito general, debido al desequilibrio existente entre el tiempo de cómputo y de E/S. Una de
las soluciones propuestas para este problema ha sido el uso de la E/S paralela. En esta área, se han
originado un gran número de bibliotecas de E/S paralela y sistemas de ficheros paralelos.
Este tipo de sistemas adolecen de algunos defectos y carencias. Muchos de ellos están concebidos
para máquinas paralelas y no se integran adecuadamente en entornos distribuidos y clusters. El uso
intensivo de clusters de estaciones de trabajo durante estos últimos años hace que este tipo de sistemas
no sean adecuados en el escenario de computación actual.
Otros sistemas, que se adaptan a este tipo de entornos, no incluyen capacidades de reconfiguración
dinámica, por lo que tienen una funcionalidad limitada.
Por último, la mayoría de los sistemas de E/S que utilizan diferentes optimizaciones de E/S, no
ofrecen flexibilidad a las aplicaciones para hacer uso de las mismas, intentando ocultar al usuario
este tipo de técnicas. No obstante, a fin de optimizar las operaciones de E/S, es importante que las
aplicaciones sean capaces de describir sus patrones de acceso, interactuando con el sistema de E/S.
En otro ámbito, dentro del área de los sistemas distribuidos se encuentra el paradigma de agentes,
que permite dotar a las aplicaciones de un conjunto de propiedades muy adecuadas para su adaptación
a entornos complejos y dinámicos. Las características de este paradigma lo hacen a priori prometedor
para abordar algunos de los problemas existentes en el campo de la E/S paralela.
Esta tesis propone una solución a la problemática actual de E/S a través de tres líneas principales:
(i) el uso de la teoría de agentes en sistemas de E/S de alto rendimiento, (ii) la definición de un
formalismo que permita la reconfiguración dinámica de nodos de almacenamiento en un cluster y
(iii) el uso de técnicas de optimización de E/S configurables y orientadas a las aplicaciones.