Cluster de computadoras
Páginas: 6 (1458 palabras)
Publicado: 29 de octubre de 2010
Aproximación de equilibrio de carga en un cluster de computadoras en imágenes Digitales
Emmanuel Martínez Mateos
tigg65_2@hotmail.com
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Computación
Abstract El trabajo consiste en balancear la carga de trabajo entre los distintos nodos que conforman el cluster, ya que algunos nodos pueden estar muy sobrecargados y otrospueden estar desocupados, el problema se centra en garantizar el equilibrio de carga en los nodos mediante algoritmos, los cuales hay de dos tipos, estáticos y dinámicos, el trabajo se realizará en los algoritmos de tipo dinámicos. El problema es interesante en el aspecto de que se busca trabajar con imágenes digitales y mejorar el rendimiento y los tiempos de respuesta hacia el servidor. Estetrabajo se podrá aplicar a problemas de índole científico que requieran de un sistema de supercómputo.
Como podemos observar en la figura 1, se muestra la forma de realizar una multiplicación de matrices, para nuestro trabajo, nos enfocaremos en el cluster, cada línea y columna de la matriz se asigna a un nodo y este se encarga de realizar las operaciones que se utilizan para unir dos imágenes enuna sola.
El problema al que nos enfrentamos, es al querer gestionar las tareas de una manera justa y balanceada hacia todos los nodos del cluster y de esta manera garantizar los tiempos de respuesta hacia el servidor.
1. Introducción
En el presente trabajo se busca y se complementa una solución, mediante algoritmos de equilibrio de carga dinámicos, este tipo de algoritmos permitedistribuir las tareas a los nodos conforme va evolucionando el problema, un claro ejemplo es al querer realizar una multiplicación de matrices de tamaño 3 x 3.
2. Trabajo relacionado
Ray Tracing Básicamente, es una técnica que sirve para transformar una imagen tridimensional a partir de una imagen bidimensional. Esta técnica se deriva del modelo físico que se utiliza para obtener fotografías concámaras análogas. Una de las partes más importantes para la implementación de forma paralela de la técnica de Ray Tracing, es identificar una manera de descomponer la aplicación en partes para que cada una de estas pueda ser procesada por un proceso diferente.
Fig. 1 ejemplo de una multiplicación de matrices.
Martínez Mateos Emmanuel. Aproximación de equilibrio de carga en un cluster decomputadoras en imágenes digitales (Junio de 2010)
2 3. Desarrollo del trabajo Se pretende realizar operaciones sobre imágenes digitales, la idea es propuesta ya que al operar con imágenes de gran tamaño se requiere tener un gran poder de procesamiento al multiplicar una gran cantidad de píxeles que se convierten en bits de información, el resultado de las operaciones genera unir dos imágenes de la mismaresolución en una sola. Para comenzar, se necesita transformar la imagen en información numérica mostrada en forma de Matriz para llevar a cabo las operaciones matemáticas, el segundo paso es “cortar” la matriz en “pedazos” para después en un tercer paso, poderla repartir entre los Nodos, los cuales procesaran dicha información y la devolverán al servidor para que pueda colocar el resultado enuna tercer matriz, la cual es la imagen generada a partir de la manipulación de sus píxeles.
(151,198,255),(167,202,250),(178,207,249) (176,220,255),(190,223,254),(197,220,253) (209,224.245),(216,229,247),(217,228,246) Figura. 3 Transformación de una imagen de 3 pixeles de ancho por 3 pixeles de alto a una matriz.
Ahora que ya sabemos cómo representar una imagen RGB formaremos matrices dedimensiones m x n, con vectores, los cuales estarán constituidos por 3 componentes (canales RGB).
⁺
=
Operaciones a realizar Para unir dos imágenes en una sola, que es nuestro propósito, se define La siguiente función: R[i, j, c] donde; R=Matriz resultante
Figura 2 resultado de la manipulación de imágenes, de tamaño 1024 x 768 pixeles.
i=fila j= columna c=canal RGB y las operaciones para...
Emmanuel Martínez Mateos
tigg65_2@hotmail.com
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Computación
Abstract El trabajo consiste en balancear la carga de trabajo entre los distintos nodos que conforman el cluster, ya que algunos nodos pueden estar muy sobrecargados y otrospueden estar desocupados, el problema se centra en garantizar el equilibrio de carga en los nodos mediante algoritmos, los cuales hay de dos tipos, estáticos y dinámicos, el trabajo se realizará en los algoritmos de tipo dinámicos. El problema es interesante en el aspecto de que se busca trabajar con imágenes digitales y mejorar el rendimiento y los tiempos de respuesta hacia el servidor. Estetrabajo se podrá aplicar a problemas de índole científico que requieran de un sistema de supercómputo.
Como podemos observar en la figura 1, se muestra la forma de realizar una multiplicación de matrices, para nuestro trabajo, nos enfocaremos en el cluster, cada línea y columna de la matriz se asigna a un nodo y este se encarga de realizar las operaciones que se utilizan para unir dos imágenes enuna sola.
El problema al que nos enfrentamos, es al querer gestionar las tareas de una manera justa y balanceada hacia todos los nodos del cluster y de esta manera garantizar los tiempos de respuesta hacia el servidor.
1. Introducción
En el presente trabajo se busca y se complementa una solución, mediante algoritmos de equilibrio de carga dinámicos, este tipo de algoritmos permitedistribuir las tareas a los nodos conforme va evolucionando el problema, un claro ejemplo es al querer realizar una multiplicación de matrices de tamaño 3 x 3.
2. Trabajo relacionado
Ray Tracing Básicamente, es una técnica que sirve para transformar una imagen tridimensional a partir de una imagen bidimensional. Esta técnica se deriva del modelo físico que se utiliza para obtener fotografías concámaras análogas. Una de las partes más importantes para la implementación de forma paralela de la técnica de Ray Tracing, es identificar una manera de descomponer la aplicación en partes para que cada una de estas pueda ser procesada por un proceso diferente.
Fig. 1 ejemplo de una multiplicación de matrices.
Martínez Mateos Emmanuel. Aproximación de equilibrio de carga en un cluster decomputadoras en imágenes digitales (Junio de 2010)
2 3. Desarrollo del trabajo Se pretende realizar operaciones sobre imágenes digitales, la idea es propuesta ya que al operar con imágenes de gran tamaño se requiere tener un gran poder de procesamiento al multiplicar una gran cantidad de píxeles que se convierten en bits de información, el resultado de las operaciones genera unir dos imágenes de la mismaresolución en una sola. Para comenzar, se necesita transformar la imagen en información numérica mostrada en forma de Matriz para llevar a cabo las operaciones matemáticas, el segundo paso es “cortar” la matriz en “pedazos” para después en un tercer paso, poderla repartir entre los Nodos, los cuales procesaran dicha información y la devolverán al servidor para que pueda colocar el resultado enuna tercer matriz, la cual es la imagen generada a partir de la manipulación de sus píxeles.
(151,198,255),(167,202,250),(178,207,249) (176,220,255),(190,223,254),(197,220,253) (209,224.245),(216,229,247),(217,228,246) Figura. 3 Transformación de una imagen de 3 pixeles de ancho por 3 pixeles de alto a una matriz.
Ahora que ya sabemos cómo representar una imagen RGB formaremos matrices dedimensiones m x n, con vectores, los cuales estarán constituidos por 3 componentes (canales RGB).
⁺
=
Operaciones a realizar Para unir dos imágenes en una sola, que es nuestro propósito, se define La siguiente función: R[i, j, c] donde; R=Matriz resultante
Figura 2 resultado de la manipulación de imágenes, de tamaño 1024 x 768 pixeles.
i=fila j= columna c=canal RGB y las operaciones para...
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