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TeX
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\subsection{Beispielanwendungen}
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\begin{itemize}
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\item numerisch: Abbildung partieller Differentialgleichungen\begin{itemize}
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\item parallele Simulation disjunkter Abschnitte
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\item Verteilung disjunkter Zeit- und Werteintervalle durch einen Master-Knoten
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\item Kommunikation von Grenzwerten für benachbarte Bereiche wichtig
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\end{itemize}
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\item Klimamodellierung für Ozeane: Partitionierung von Gittern\begin{itemize}
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\item verschiedene Skalen notwendig
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\item Partionierung des Problemfelds von großer Bedeutung, um Kommunikation möglichst gering zu halten
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\item reguläre, statische Partionierung (etwa durch Modulo-Operation mit Knotenzahl) sorgt für ungleiche Last-Verteilung (z.B. Landmassen)
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\item irreguläre Partitionierung: \begin{itemize}
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\item Entfernung ungenutzter Prozessoren und Ermittlung des nächstliegenden aktiven Prozessors
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\item für jeden Prozessor die Anzahl der \enquote{vorherigen}, inaktiven Prozessoren bestimmen
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\item aktive Nachbarn bestimmen, indem von Koordinate die inaktiven Prozessoren abgezogen werden (Verschiebung?)
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\item Parameterstudien / Ensemble-Simulationen: Entwurf und Simulation von Mikrosystemen\begin{itemize}
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\item jeder einzelne Parametersatz kann unabhängig simuliert werden
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\item Master-Programm wertet Ergebnisse aus und erzeugt Jobs mit neuen Parametersätzen
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\item Job- und Ressourcen-Verwaltungssystem muss auf Durchsatz optimiert sein, dafür möglichst immer alle verfügbaren Ressourcen verwenden (\begriff{opportunistisch})
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\item zusätzlich Fehler- und Ausfallbehandlung wichtig
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\item Beispiel: \textsc{Condor}:\begin{itemize}
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\item \enquote{ClassAd}-Matchmaking ordnet Anforderungen zu gegebenen Ressourcen zu: \begin{itemize}
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\item Knoten publizieren klassifizierte Anzeigen ihrer Rechenleistung und Hardware-Ausstattung
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\end{itemize}
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\item Checkpoints sichern Prozesszustand periodisch und können bei Fehlern auf anderen Knoten wiederhergestellt werden (\begriff{Migration}):\begin{itemize}
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\item Realisierung durch Linken mit Condor-Bibliothek, aber keine Unterstützung für OS-State (Threads, \texttt{fork()}, Shared Memory, IPC, \textellipsis)
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\item Checkpoints können periodisch, bei Auslagerung und explizit aus dem Programm erstellt werden
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\end{itemize}
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\item verschiedene \begriff{Universen} (Laufzeitumgebungen) mit unterschiedlichen Fähigkeiten
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\item Fern-Systemaufrufe leiten Ein- und Ausgabe an den den Job startenden Knoten zurück
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\item Zusammensetzung aus mehreren Dämonen:\begin{itemize}
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\item \texttt{master}: Überwachung und Kommunikation
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\item \texttt{startd}: Ein- und Auslasten von Jobs (auch abhängig vom Eigentümer der Maschine)
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\item \texttt{schedd}: Verwaltung der Job-Queue und Kommunikation mit verfügbaren Maschinen
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\item \texttt{collector}: Sammlung von Statusinformationen und Beantwortung von Informationsanfragen
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\item \texttt{negotiator}: Match-Making von Ressourcen und Jobs
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