Bi-criteria Pipeline Mappings for Parallel Image Processing

Benoît, Anne; Kosch, Harald; Rehn‐Sonigo, Veronika; Robert, Yves

doi:10.1007/978-3-540-69384-0_27

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“…An example of a real world application consisting of a pipeline workflow can be found in [3]. In this work, we study the interval mapping of the JPEG encoder pipeline on a cluster of workstations.…”

Section: Related Work and Conclusionmentioning

confidence: 99%

Optimizing latency and reliability of pipeline workflow applications

Benoît

Rehn‐Sonigo

Robert

2008

2008 IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing

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Mapping applications onto heterogeneous platforms is a difficult challenge, even for simple application patterns such as pipeline graphs. The problem is even more complex when processors are subject to failure during the execution of the application. In this paper, we study the complexity of a bi-criteria mapping which aims at optimizing the latency (i.e., the response time) and the reliability (i.e., the probability that the computation will be successful) of the application. Latency is minimized by using faster processors, while reliability is increased by replicating computations on a set of processors. However, replication increases latency (additional communications, slower processors). The application fails to be executed only if all the processors fail during execution. While simple polynomial algorithms can be found for fully homogeneous platforms, the problem becomes NP-hard when tackling heterogeneous platforms. This is yet another illustration of the additional complexity added by heterogeneity.Keywords: Heterogeneity, scheduling, complexity results, reliability, response time. RésuméL'ordonnancement et l'allocation des applications sur plates-formes hété-rogènes sont des problèmes cruciaux, même pour des applications simples comme des graphes en pipeline. Le problème devient même encore plus complexe quand les processeurs peuvent tomber en panne pendant l'exé-cution de l'application. Dans cet article, nousétudions la complexité d'une allocation bi-critère qui viseà optimiser la latence (i.e., le temps de réponse) et la fiabilité (i.e., la probabilité que le calcul réussisse) de l'application. La latence est minimisée en utilisant des processeurs rapides, tandis que la fiabilité est augmentée en répliquant les calculs sur un ensemble de processeurs. Toutefois, la réplication augmente la latence (communications additionnelles et processeurs moins rapides). L'applicationéchoueàêtre exécutée seulement si tout les processeurś echouent pendant l'exécution. Des algorithmes simples en temps polynomial peuventêtre trouvés pour plates-formes complètement homogènes, tandis que le problème devient NP-dur quand on s'attaque aux platesformes hétérogènes. C'est encore une autre illustration de la complexité additionelle dueà l'hétérogénéité.Mots-clés: Hétérogénéité, ordonnancement, résultats de complexité, fiabilité, temps de réponse.

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