Simulação distribuída e paralela

Gabriel BaracuhyThiago Martins

Roteiro:

IntroduçãoCategorias de simulaçãoBenefíciosDificuldadesModelosAplicaçõesFerramentas

Simulação distribuída e paralela

• Qualquer simulação onde mais de um processador é utilizado

• Simulação paralela X Simulação distribuída– Processamento distribuído– Processamento paralelo

Simulação distribuída X Simulação paralela

• Diferença entre computadores paralelos e distribuídos

Simulação distribuída X Simulação paralela

Categorias de simulação

• Simulações de análise– Interação do usuário: Limitada ou nula– Ex: Avaliar projetos alternativos ou políticas de

controle– Computar resultados

• Ambientes virtuais– Interação do usuário: Completa– Treinamento, entretenimento

Benefícios

• Tempo de execução– Redes de comunicações com muitos nós

• Simulações On-line– Execuções muito rápidas

• Simulações para ambientes virtuais– Devem executar em tempo real

• Distribuição geográfica– Criação de ambiente virtuais distribuídos

• Simplificar integração– Simplifica a integração de simuladores

• Tolerância a falhas

Benefícios

• Simular cenários maiores• Realizar uma funcionalidade melhorada• Integrar simuladores inerentemente

separados

Dificuldades

• Conhecer profundamente o sistema e o modelo a ser simulado

• Analisar a melhor maneira de dividir o modelo em processos lógicos

• Dependendo do modelo, conhecer os protocolos de sincronização

• Conhecer as características arquiteturais da plataforma usada

Modelos de simulação distribuída

• SRIP– Single Replication In Parallel– Modelo decomposto em processos lógicos, cada um

rodando em um processador diferente– Problema: Garantir a sincronia dos diversos processos

• MRIP– Multiple Replication In Parallel– Instâncias independentes da mesma simulação rodam em

paralelo– Livre de problemas de sincronia, mas nem sempre aplicável

Gerenciamento de tempo

• Execução da simulação corretamente sincronizada– Conjunto de processos lógicos– Garantir execução da simulação seja repetível

• Abordagens– Otimista– Conservadora

Simulação distribuída e paralela

• Plataformas paralelas mais acessíveis– Quase todo dispositivo computacional tem

múltiplos núcleos– Desktops podem ter dezenas de núcleos

• Melhor entendimento sobre a área– Quase 3 décadas de pesquisa– Tecnologia pronta para ser aplicada e aproveitada

Aplicações• Simulação de rede

– Protocolos de internet, segurança, projeto P2P

• Simulação de tráfego– Plano de emergência, análise de política ambiental, planejamento

urbano

• Simulação de dinâmicas sociais

• Simulações de sensores

• Simulações organizacionais

Aplicações