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TU Berlin

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Habilitationen 2005

Habilitationsvortrag

Design und Leistungsbewertung von Netzarchitekturen für parallele und verteilte Systeme
Dr.-Ing. Dietmar Tutsch
Freitag, den 2. Dezember 2005 um 12.00 Uhr,Raum FR 5516

Abstract

Die Leistung eines parallelen bzw. verteilten Systems hängt stark von der Netzarchitektur ab, die die Systemkomponenten verbindet und einen Datenaustausch zwischen ihnen ermöglicht. An Systemanforderungen angepasste Netzarchitekturen können die Leistung des Systems stark erhöhen. Der Entwurf einer Architektur erfolgt meist über deren Modellierung. Die Modellierung hilft, die Schwachstellen aufzudecken und sie so zu verbessern.

Der Vortrag beschäftigt sich mit der Problematik der Modellerstellung für Netzarchitekturen, wie sie in parallelen und verteilten Systemen zu finden sind. Exemplarisch wird dabei auf mehrstufige Verbindungsnetze (Multistage Interconnection Networks, MIN) eingegangen. Modellierungsmethoden zur Leistungsbewertung von Systemen mit stochastischen Einflüssen werden vorgestellt und verglichen. Sowohl simulative Methoden (diskrete Ereignissimulation) als auch mathematische Methoden (Markow-Ketten und Petri-Netze) werden diskutiert und angewandt. Als problematisch bei der Modellierung erweist sich im Allgemeinen der Arbeitsaufwand zur Modellerstellung sowie der Lösungsaufwand für das entworfene Modell.

Zur Reduzierung des Lösungsaufwands mathematischer Methoden wird ein Verfahren erarbeitet, das einen großen Zustandsraum vermeidet indem mehrere kleine, lose gekoppelte Zustandsräume (multiple state spaces) eingeführt werden, ohne explizit Submodelle zu erstellen. Die Verminderung des Arbeitsaufwands wird über ein neues Verfahren zur automatischen Modellgenerierung erreicht. Modelle werden basierend auf Regeln generiert, die jeweils das Verhalten der Netzarchitektur für eine Gruppe von Zustandsübergängen des Systems beschreiben.

Der Vortrag vergleicht abschließend die vorgestellten Modellierungsmethoden und versucht, Hilfestellung für die zu wählende Methode abhängig von der Problemstellung zu geben.

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