أظهرت كثير من البحوث قدرة الحجز المسبق على تحسين تخمينات النظام، مما يمكنه من تأمين القيود الزمنية المطلوبة للتطبيقات. تتطلب التطبيقات متعددة المهمات تأمين حجوزات مسبقة متعددة على موارد مختلفة في النظام؛ التي عادة ما تجري عبر التفاوض متعدد المراحل مما يضيف عبئاً زمنياً جديداً إلى زمن الاستجابة الكلي للتطبيق. يتعلق مقدار هذا الزمن الإضافي
بعدد من البارومترات؛ منها حمل النظام، و مقدار التنافسية فيه. تقدم تطبيقات تدفقات الأعمال تعقيداً إضافياً بسبب وجود الارتباطات بين مهماتها؛ فأي رفض أو تأخير لأحد حجوزات مهام الدفق غالباً ما يزيد من زمن انتهاء التطبيق.
تقترح هذه الورقة استخدام الحجوزات المسبقة المرنة المعتمدة على الفجوات الزمنية الناتجة في مجدولات تدفقات الأعمال الاستمثالية من أجل تحسين معدل قبول الحجوزات، و تقدم وكيل الحجز المتعدد المرن الذي يؤمن الحجوزات المطلوبة باستخدام إستراتيجية الموقع الملائم الأول. بينت النتائج المقدمة أن وجود الوكيل المعتمد على الحجوزات المرنة يحسن دوماً من معدل قبول
الحجوزات و بمعدل وسطي قدره ( 22.25 %). أما النتائج الأكثر أهمية هنا فهي استطاعة الوكيل المقترح على تحسين معدلات قبول الحجوزات في البيئات التنافسية؛ و أظهرت أنه بازدياد التنافسية يزداد معدل قبول الحجوزات المرنة وصولاً إلى نسبة ( 48.4 % ) عند وجود 90 مستخدماً متزامناً في النظام.
Many researches showed the ability of advance reservation to improve the predictability of the
system; that allows it to deliver the applications required time constrains. Applications with
many tasks require the system to ensure a number of reservations on many different distributed
resources, which usually carried out through multi-level negotiation adding by that additional
overhead on the application total response time. The extra overhead depends on many
parameters including system workload and contention. Workflows add more complexity due to
their tasks’ dependencies; thus, any rejection of or delay for a task reservation would increase
application complete time.
This paper suggests the use of elastic advanced reservation plans that depend on time gaps
presented in the sub-optimal schedules, in order to improve the reservation acceptance rate. It
presents an elastic co-reservation agent which provides the needed reservations using First Fit
allocation strategy.
The results show the ability of the proposed agent to always improve the acceptance rate with an
average of (22.25%). The more important came out result is the agent ability to increase the
reservation acceptance rate with the increasing of system competence, reaching (48.4%) for
simultaneous 90 users at the system.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية مسألة تحسين أداء تدفقات الأعمال في الأنظمة الموزعة باستخدام الحجوزات المسبقة المرنة. تُظهر الدراسة أن استخدام الحجوزات المسبقة يمكن أن يُحسن من تخمينات النظام ويضمن توافر الموارد عند الطلب، مما يقلل من زمن الاستجابة الكلي للتطبيقات. تقدم الورقة خوارزمية جديدة تُدعى 'وكيل الحجز المتعدد المرن' التي تعتمد على استغلال الفجوات الزمنية في مجدولات تدفقات الأعمال الاستماثلية لتحسين معدل قبول الحجوزات. تُظهر النتائج أن هذه الخوارزمية تُحسن معدل قبول الحجوزات بنسبة تصل إلى 22.25% في البيئات التنافسية، وتصل إلى 48.4% عند وجود 90 مستخدمًا متزامنًا في النظام. تعتمد الدراسة على محاكاة باستخدام أداة GridSim لتقييم الأداء في بيئات نفعية موزعة.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة إسهامًا مهمًا في مجال تحسين أداء تدفقات الأعمال في الأنظمة الموزعة من خلال استخدام الحجوزات المسبقة المرنة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، قد يكون من المفيد تقديم تحليل أكثر تفصيلاً حول كيفية تأثير مختلف أنواع تدفقات الأعمال (مثل الأعمال العلمية مقابل الأعمال التجارية) على أداء الخوارزمية المقترحة. ثانيًا، يمكن توسيع الدراسة لتشمل تجارب عملية في بيئات حقيقية بدلاً من الاعتماد فقط على المحاكاة. أخيرًا، يمكن تحسين الوضوح في بعض الأجزاء التقنية من الورقة لتكون أكثر سهولة للفهم من قبل القراء غير المتخصصين.
Questions related to the research
-
ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام الحجوزات المسبقة المرنة في تدفقات الأعمال؟
الفائدة الرئيسية هي تحسين معدل قبول الحجوزات وتقليل زمن الاستجابة الكلي للتطبيقات في الأنظمة الموزعة، خاصة في البيئات التنافسية.
-
كيف يتم تقييم أداء وكيل الحجز المتعدد المرن في الدراسة؟
تم تقييم الأداء باستخدام محاكاة في بيئة نفعية موزعة باستخدام أداة GridSim، مع التركيز على تحسين معدل قبول الحجوزات وتقليل زمن الاستجابة.
-
ما هي نسبة التحسين في معدل قبول الحجوزات التي حققتها الخوارزمية المقترحة؟
حققت الخوارزمية المقترحة تحسينًا في معدل قبول الحجوزات بنسبة تصل إلى 22.25%، وتصل إلى 48.4% عند وجود 90 مستخدمًا متزامنًا في النظام.
-
ما هي التحديات الرئيسية التي تواجه استخدام الحجوزات المسبقة في الأنظمة الموزعة؟
التحديات الرئيسية تشمل تقليل استغلالية الموارد وزيادة زمن الانتظار للحجوزات، بالإضافة إلى تعقيد إدارة الموارد المتعددة والمتنافسة.
References used
(M. Wieczorek, M. Siddiqui, A. Villazon, R. Prodan, T. Fahringer; Applying advance reservation to increase predi-ctability of workflow execution on the grid. In E-SCIENCE ’06, Proceedings of the Second IEEE International Conference on e- Science and Grid Computing, Washington, DC, USA, p. 82. IEEE Computer Society Press, Los Alamitos (2006
P. Wieder, R. Yahyapour, O. W¨aldrich, Wolfgang Ziegler; Improving Workflow Execution through SLA-based Advance Reservation. CoreGRID Technical Report Number TR-0053, December 29, 2006
S. Stein, T. R. Payne, and N. R. Jennings; Robust Execution of Service Workflows Using Redundancy and Advance Reservations. IEEE Transactions on Services and Computing, Vol. 4, No. 2, June 2011