Budget Constrained Resource Allocation for Non-Deterministic Workflows on a IaaS Cloud

Many scienti c applications are described through work ow structures. Due to the increasing level of parallelism o ered by modern computing infrastructures, work ow applications now have to be composed not only of sequential programs, but also of parallel ones. Cloud platforms bring on-demand resource provisioning and pay-as-you-go payment charging. Then the execution of a work ow corresponds to a certain budget. The current work addresses the problem of resource allocation for non-deterministic work ows under budget constraints. We present a way of transforming the initial problem into sub-problems that have been studied before. We propose two new allocation algorithms that are capable of determining resource allocations under budget constraints and we present ways of using them to address the problem at hand. Key-words: resource allocation, scheduling, PTG, work ow ∗ [email protected] † [email protected] ‡ [email protected] § [email protected] ha l-0 06 97 03 2, v er si on 2 20 M ay 2 01 2 Allocation sous contraintes de budget de work ows non-déterministes pour Cloud IaaS Résumé : De nombreuses applications scienti ques sont décrites sous la forme de work ows. Du fait de l'accroissement du niveau de parallélisme o ert par les infrastructures de calcul modernes, de telles applications doivent désormais être composées non seulement de programmes séquentiels mais aussi de programmes parallèles. Les Clouds o rent le provisionnement de ressources à la demande ainsi qu'une facturation à l'utilisation. L'exécution d'un work ow correspond alors à un certain budget. Dans cet article, nous considérons le problème de l'allocation de ressources à un work ow non déterministe en présence de contraintes de budget. Nous présentons une façon de transformer le problème initial en une série de sous-problèmes qui ont été largement étudiés. Nous proposons deux algorithmes originaux qui peuvent déterminer des allocations de ressources sous contrainte de budget. Nous détaillons également comment les utiliser pour résoudre le problème initial. Mots-clés : Allocation de ressources, ordonnancement, PTG, work ow ha l-0 06 97 03 2, v er si on 2 20 M ay 2 01 2 Allocating Non-Deterministic Work ows on a IaaS Cloud 3