LIP6 1997/002
- Rapports de recherche
Approche analytique pour l'étude des performances de serveurs multimédias multidisques en grappe - H.Kaddeche, A.-L.Beylot, M.Becker
- 22 pages - 14/03/1997- document en - http://www.lip6.fr/lip6/reports/1997/lip6.1997.002.ps.gz - 124 Ko
- Contact : kaddeche (at) nulletna.int-evry.fr
- Ancien Thème : RP
- Mots clés : serveurs multimédias, architecture en grappe, modèles analytiques, évaluation de performances, disques, réseaux d'interconnexion
- Directeur de la publication : Emmanuel.Anique (at) nulllip6.fr
Les applications multimédias futures nécessitant des serveurs capables de fournir des séquences vidéo à la demande à plusieurs utilisateurs simultanés géographiquement éloignés sont nombreuses et variées.
L'architecture multidisque en grappe (cluster) qui consiste en un ensemble de noeuds de stockage et de transmission reliés par un réseau d'interconnexion semble bien adaptée à ce type d'applications. Les fichiers vidéo sont fragmentés en blocs et distribués sur les différents disques. Nous présentons dans cet article une approche et un modèle analytique pour l'étude de ces serveurs. Nous présentons en détail la modélisation des différents composants du système et le modèle simplifié final adopté. Le modèle permet de dimensionner rapidement les paramètres de fonctionnement. Il permet d'économiser des simulations coûteuses en temps et d'éviter les problèmes d'événements rares. Nous nous sommes intéressés à la qualité de transmission caractérisée par la probabilité de rupture momentanée dans la transmission des blocs. Une rupture momentanée de transmission se produit lorsque le bloc à envoyer n'est pas chargé dans les délais au niveau du noeud de transmission qui s'occupe de son envoi sur le réseau extérieur. Ce bloc ne sera pas envoyé sur le réseau extérieur ce qui engendrera une petite interruption au niveau de l'utilisateur. Le critère de performance étudié est alors la probabilité de retard pour un bloc. Cette probabilité dépend de la fonction de la répartition du temps de chargement d'un bloc : temps d'attente et d'extraction au niveau du disque et durée de traversée du réseau d'interconnexion. Dans le modèle simplifié final les disques sont modélisés par des files M/D/1 et le réseau d'interconnexion par un délai constant.
Le modèle proposé est validé par de longues simulations réalisées sur un modèle précis sous forme de réseau de files d'attente. L'utilisation du modèle pour le dimensionnement du système est alors présentée.
L'architecture multidisque en grappe (cluster) qui consiste en un ensemble de noeuds de stockage et de transmission reliés par un réseau d'interconnexion semble bien adaptée à ce type d'applications. Les fichiers vidéo sont fragmentés en blocs et distribués sur les différents disques. Nous présentons dans cet article une approche et un modèle analytique pour l'étude de ces serveurs. Nous présentons en détail la modélisation des différents composants du système et le modèle simplifié final adopté. Le modèle permet de dimensionner rapidement les paramètres de fonctionnement. Il permet d'économiser des simulations coûteuses en temps et d'éviter les problèmes d'événements rares. Nous nous sommes intéressés à la qualité de transmission caractérisée par la probabilité de rupture momentanée dans la transmission des blocs. Une rupture momentanée de transmission se produit lorsque le bloc à envoyer n'est pas chargé dans les délais au niveau du noeud de transmission qui s'occupe de son envoi sur le réseau extérieur. Ce bloc ne sera pas envoyé sur le réseau extérieur ce qui engendrera une petite interruption au niveau de l'utilisateur. Le critère de performance étudié est alors la probabilité de retard pour un bloc. Cette probabilité dépend de la fonction de la répartition du temps de chargement d'un bloc : temps d'attente et d'extraction au niveau du disque et durée de traversée du réseau d'interconnexion. Dans le modèle simplifié final les disques sont modélisés par des files M/D/1 et le réseau d'interconnexion par un délai constant.
Le modèle proposé est validé par de longues simulations réalisées sur un modèle précis sous forme de réseau de files d'attente. L'utilisation du modèle pour le dimensionnement du système est alors présentée.