ETW: Um Núcleo para Simulação Distribuída Otimista

Abstract

Este trabalho apresenta um núcleo para simulação distribuída otimista com base no protocolo Time Warp, denominado Basic Extensible Time Warp Kernel (ETW), o qual tem como objetivo permitir a avaliação de desempenho de sistemas discretos de uma forma geral, e em especial os computacionais, através da solução de modelos de redes de filas. A adição de plugins permite alterações e/ou extensões da funcionalidade do núcleo. Um dos aspectos da implementação do ETW merece atenção: o uso de programação orientada a objetos e, ao mesmo tempo, o uso de programação estruturada. Isso permite explorar amplamente a programação orientada a objetos para estender o ETW através da mudança de classes responsáveis, por exemplo, pelo cálculo do GVT (Global Virtual Time) ou salvamento de estados, ao mesmo tempo em que permite o uso de conhecimento prévio do modelador sobre a extensão funcional SMPL (Simulation Programming Language). Cada processo da simulação com o ETW implementa um processo lógico da simulação distribuída Time Warp. A estrutura da simulação seqüencial executada em cada processo da simulação distribuída segue a abordagem de orientação a eventos, com base na extensão funcional SMPL. Os processos interagem entre si através da troca de mensagens feita com as primitivas de comunicação do LAM-MPI (Message Passing Interface). Foram feitos estudos com modelos de redes de filas, que permitiram identificar uma possível métrica que poderia auxiliar na troca dinâmica de protocolos (o comprimento médio de rollbacks primários).

This work presents the Basic Extensible Time Warp Kernel (ETW), a kernel for optimistic distributed simulation based on the Time Warp protocol, which aims to allow the performance evaluation of discrete systems, especially computational systems, through the solution of mo- dels of queue nets. Some kernel's features can be modi¯ed by the use of plugins. One of the implementation aspects of ETW deserve attention: the usage of object oriented programming and, at the same time, the usage of structured programming by the simulation developer. This allow the full power of object oriented programming for ETW extension by changing classes responsible for, e.g., GVT calculation or state saving, at the same time that allows the use of previous knowledge on SMPL that the simulation developer might have. Each simulation process on ETW implements one logical process on Time Warp distributed simulation. Each sequential simulation is event-driven and uses SMPL to manage the local queues. The LAM- MPI communication library is used for message exchanging among logical processes. We have conducted some test cases on queue nets models aiming to identify metrics that could suggest dynamically protocol changes (for instance, the size of primary rollbacks).