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HAL : inria-00631141, version 1

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Towards Scalable, Accurate, and Usable Simulations of Distributed Applications and Systems
Beaumont O., Bobelin L., Casanova H., Clauss P.-N., Donassolo B. et al
Rapports (2011) 36 - http://hal.inria.fr/inria-00631141
Informatique/Calcul parallèle, distribué et partagé
Towards Scalable, Accurate, and Usable Simulations of Distributed Applications and Systems
Olivier Beaumont ()1, 2, Laurent Bobelin ()3, Henri Casanova ()4, Pierre-Nicolas Clauss ()5, Bruno Donassolo6, Lionel Eyraud-Dubois ()1, 2, Stéphane Genaud ()7, Sascha Hunold3, Arnaud Legrand ()3, 8, Martin Quinson ()5, Cristian Rosa ()5, Lucas Schnorr ()3, 9, Mark Stillwell ()10, 11, Frédéric Suter ()12, Christophe Thiery ()5, Pedro Velho3, Jean-Marc Vincent ()3, Young J. Won1, 2
1 :  INRIA Bordeaux - Sud-Ouest - CEPAGE
INRIA – CNRS : UMR5800 – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I – École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)
France
2 :  LaBRI - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique
http://www.labri.fr
CNRS : UMR5800 – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I – École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB) – Université Victor Segalen - Bordeaux II
Domaine Universitaire 351, cours de la Libération 33405 Talence Cedex
France
3 :  INRIA Grenoble Rhône-Alpes / LIG laboratoire d'Informatique de Grenoble - MESCAL
http://mescal.imag.fr/
CNRS : UMR5217 – INRIA – Université Joseph Fourier - Grenoble I – Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) – Laboratoire d'Informatique de Grenoble : LIG
Inria Grenoble - Rhône-Alpes 655 avenue de l'Europe - Montbonnot 38334 Saint Ismier Cedex
France
4 :  CoRG - Concurrency Research Group
http://navet.ics.hawaii.edu/~casanova/corg/index.html
University of Hawaii at Manoa
2500 Campus Road * Honolulu, HI 96822
États-Unis
5 :  INRIA Lorraine - LORIA - ALGORILLE
INRIA – CNRS : UMR7503 – Université Henri Poincaré - Nancy I – Université Nancy II – Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL)
France
6 :  UFRGS - Instituto de Informática da UFRGS
http://www.inf.ufrgs.br/
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Reitoria, Av. Paulo Gama 110 - Porto Alegre/RS
Brésil
7 :  LSIIT / ICPS - Laboratoire de Sciences de l'Image, de l'Informatique et de la Télédétection, équipe ICPS
http://icps.u-strasbg.fr
Université de Strasbourg – CNRS : UMR7005
Bd S. Brant 67412 Illkirch
France
8 :  LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble
http://www.liglab.fr/
Université Joseph Fourier - Grenoble I – Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) – Université Pierre-Mendès-France - Grenoble II – CNRS : UMR5217
UMR 5217 - Laboratoire LIG - 38041 Grenoble cedex 9 - France Tél. : +33 (0)4 76 51 43 61 - Fax : +33 (0)4 76 51 49 85
France
9 :  GPPD - Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído
http://gppd.inf.ufrgs.br
UFRGS
Instituto de Informática Universidade Federal do Rio Grande do Sul Caixa Postal 15064 91501-970 Porto Alegre - RS - Brasil Fone +55 (51) 3308 6161 Fax +55 (51) 3308 7308
Brésil
10 :  LIP - Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme
http://www.ens-lyon.fr/LIP/
PRES Université de Lyon – CNRS : UMR5668 – INRIA – École Normale Supérieure (ENS) - Lyon – Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL)
46 Allée d'Italie 69364 LYON CEDEX 07
France
11 :  INRIA Grenoble Rhône-Alpes / LIP Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme - GRAAL
http://graal.ens-lyon.fr/
CNRS : UMR5668 – INRIA – École Normale Supérieure (ENS) - Lyon – Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL) – Laboratoire d'informatique du Parallélisme
LIP, ENS Lyon, 46 allée d'Italie, 69364 LYON cedex 07 France
France
12 :  CC IN2P3 - Centre de Calcul de l'inst. national de phy. nucléaire et de phy. des particules
http://cc.in2p3.fr/
CNRS : USR6402 – IN2P3
12-14, boulevard Niels Bohr 69622 VILLEURBANNE CEDEX
France
The study of parallel and distributed applications and platforms, whether in the cluster, grid, peer-to-peer, volunteer, or cloud computing domain, often mandates empirical evaluation of proposed algorithm and system solutions via simulation. Unlike direct experimentation via an application deployment on a real-world testbed, simulation enables fully repeatable and configurable experiments that can often be conducted quickly for arbitrary hypothetical scenarios. In spite of these promises, current simulation practice is often not conducive to obtaining scientifically sound results. State-of-the-art simulators are often not validated and their accuracy is unknown. Furthermore, due to the lack of accepted simulation frameworks and of transparent simulation methodologies, published simulation results are rarely reproducible. We highlight recent advances made in the context of the SimGrid simulation framework in a view to addressing this predicament across the aforementioned domains. These advances, which pertain both to science and engineering, together lead to unprecedented combinations of simulation accuracy and scalability, allowing the user to trade off one for the other. They also enhance simulation usability and reusability so as to promote an Open Science approach for simulation-based research in the field.
L'étude de systèmes et applications parallèles et distribués, qu'il s'agisse de clusters, de grilles, de systèmes pair-à-pair de volunteer computing, ou de cloud, demandent souvent l'évaluation empirique par simulation des algorithmes et solutions proposés. Contrairement à l'expérimentation directe par déploiement d'applications sur des plates-formes réelles, la simulation permet des expériences reproductibles pouvant être menée rapidement sur n'importe quel scénario hypothétique. Malgré ces avantages théoriques, les pratiques actuelles en matière de simulation ne permettent souvent pas d'obtenir des résultats scientifiquement éprouvés. Les simulateurs classiques sont trop souvent validés et leur réalisme n'est pas démontré. De plus, le manque d'environnements de simulation communément acceptés et de méthodologies classiques de simulation font que les résultats publiés grâce à cette approche sont rarement reproductibles par la communauté. Nous présentons dans cet article les avancées récentes dans le contexte de l'environnement SimGrid pour répondre à ces difficultés. Ces avancées, comprenant à la fois des aspects techniques et scientifiques, rendent possible une combinaison inégalée de réalisme et précision de simulation et d'extensibilité. Cela permet aux utilisateurs de choisir le grain des modèles utilisés pour ses simulations en fonction de ses besoins de réalisme et d'extensibilité. Les travaux présentés ici améliorent également l'utilisabilité et la réutilisabilité de façon à promouvoir l'approche d'Open Science pour les recherches basées sur la simulation dans notre domaine.
I.: Computing Methodologies/I.6: SIMULATION AND MODELING/I.6.4: Model Validation and Analysis
I.: Computing Methodologies/I.6: SIMULATION AND MODELING/I.6.5: Model Development
I.: Computing Methodologies/I.6: SIMULATION AND MODELING/I.6.7: Simulation Support Systems
Anglais

Rapport de recherche
36
Rapports
11/10/2011

RR-7761
Référence du projet ANR-08-SEGI-022
Année 2009
Acronyme du projet USS SimGrid
Titre du projet Ultra Scalable Simulations with SimGrid
Intitulé Programme Systèmes Embarqués et Grandes Infrastructures
Acronyme de l'appel ARPEGE
Grid'5000
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