Simulating computations in distributed networks

הרקע לפרויקט:

רשתות חישוב מבוזרות הן רשתות המורכבות מכמות גדולה של רכיבי חישוב (למשל: רשת האינטרנט או רשתות IoT). מחשבים / מכשירים אלו מבצעים פעולות מורכבות יחדיו בצורה מבוזרת – מבלי שיש גורם מרכזי שמנהל את החישוב. אלגוריתמים המפותחים לרשתות מסוג זה קשים מאד לבדיקה מכיוון שקשה לייצר בתנאי מעבדה ״רשת גדולה של מחשבים״ ולעתים הבדיקה מתבצעת רק לאחר הפריסה בפועל של התוכנה על המכשירים, שלב מאד מאוחר ומאד יקר לתיקון אם מתגלה תקלה.

מטרת הפרויקט:

בפרוייקט זה נפתח תשתית סימולציה לביצוע חישובים מבוזרים. המערכת תהיה מסוגלת לסמלץ הרצה של אלגוריתם מבוזר ולהדגים את התנהגותו כאשר מופעל על מאות או אלפי מחשבים במקביל.

תכולת הפרויקט:

זהו פרויקט בהנדסת תוכנה בו נדרש פיתוח מודולרי של הסימולטור: התשתית תאפשר הוספת עתידית של מודולים ויכולות חדשות ככל שיידרש. בפרויקט זה נפתח את תשתית הסימולטור וחלק קטן של מודולים בסיסים.
דוגמא למודולים אפשריים:

1. היכולת ליצור רשתות בגודל משתנה (עד אלפי מחשבים מקבילים). יכולת מתן מידע שונה למכשירים שונים (למשל, ID או מידע על טופולוגיית הרשת).
2. סימולציה של תקשורת סינכרונית בין המחשבים.
3. הזרקת שגיאות בתקשורת.
4. אפשור כשלים בחלק מהמכשירים (למשל: הדמית מחשב שנתקע והשפעתו על שאר הרשת).
5. מימוש אלגוריתם שנלמד כחלק מהקורס חישוב מבוזר.
6. מימוש סביבת בדיקות וגילוי טעויות מימוש באלגוריתמים.
7. ויזואליזציה של הרשת והתנהגותה, זיהוי צווארי בקבוק. ועוד ועוד.

קורסי קדם:

• הנדסת תוכנה
• חישוב מבוזר

מקורות:

1. David Peleg, DISTRIBUTED COMPUTING A Locality-Sensitive Approach, 2000 SIAM
2. Attiya and Welch, Distributed Computing Fundamentals, Simulations and Advanced Topics, 2nd ed, JOHN WILEY &SONS, INC., 2004