Einsatz Mobiler Agenten zur effizienten Nutzung heterogener Clustersysteme

Der Wunsch nach einer kontinuierlich steigenden Rechenleistung hält in Industrie und Forschung weiterhin ungebrochen an. Ein sehr populärer und interessanter Ansatz, diesem Wunsch gerecht zu werden, eröffnet sich durch den Einsatz moderner Clustersysteme. Diese weisen im unmittelbaren Vergleich zu den dedizierten Parallelrechnern ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis auf. Allerdings klafft im Software-Bereich noch eine bedeutende Lücke zwischen den beiden Ansätzen. Dedizierte Parallelrechner verfügen i.Allg. über eine vereinheitlichte Systemsicht (Single System Image). Heutige Cluster hingegen besitzen diese Fähigkeit aus diversen Gründen nicht. Hieraus erwachsen für Bediener, Programmierer und Administratoren eine Reihe von Nachteilen, die der Clusteridee abträglich sind. In dieser Arbeit wird daher das Konzept und die Realisierung einer agentenbasierten Arbeits- und Entwicklungsumgebung vorgestellt, die es ihren Benutzern ermöglicht, heterogene Clustersysteme einfach und effizient zu nutzen. Die entstandene Clusterumgebung stützt sich maßgeblich auf die Eigenschaften sog. Mobiler Agenten. Mobile Agenten sind eigenständige Software-Einheiten, die selbständig durch ein vernetztes Rechensystem migrieren können und dabei autonome Entscheidungen treffen. Zur Erfüllung ihrer Aufgaben treten die Agenten untereinander oder mit ihren Benutzern in Kontakt, reagieren auf Veränderungen in ihrem direkten Umfeld und starten ggf. auch eigene Initiativen. Die beschriebenen Fähigkeiten werden innerhalb der Clusterumgebung dazu genutzt, Programmierer und Benutzer von stets wiederkehrenden Aufgabenstellungen, wie z.B. der Lastverwaltung, zu befreien. Da Lastverwaltung eine wichtige, organisatorische Maßnahme zur Optimierung der Ressourcennutzung darstellt, befasst sich die Arbeit ausführlich mit dem Aspekt der agentenorientierten Lastverwaltung. Hierzu werden sowohl bestehende, zumeist spezialisierte Ansätze erörtert als auch neue, allgemeinere Strategien entwickelt, modelliert und bewertet. Die ausgeführten Messungen bestätigen die bedeutenden Vorteile der agentenbasierten Clusterumgebung. Sie weist ein hohes Maß an Skalierbarkeit, Flexibilität sowie Transparenz auf und ermöglicht es somit ihren Benutzern, die Leistungsfähigkeit moderner Cluster sehr bequem und effizient zu nutzen, ohne sich dabei mit den Details der verteilten Ressourcen auseinander setzen zu müssen.