Workflow Enactment Based on a Chemical Metaphor

Zsolt Németh 1 Christian Pérez 2 Thierry Priol 2
2 PARIS - Programming distributed parallel systems for large scale numerical simulation
IRISA - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires, ENS Cachan - École normale supérieure - Cachan, Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Abstract : Executing workflows on large-scale heterogeneous distributed computing systems is a challenging task. Albeit there have been many well elaborated approaches, they are often motivated by a certain class of applications and focus on some implementation specific problems. The work presented in this paper aimed at establishing a highly abstract coordination model for distributed workflow enactment where decentralized control, autonomy, adaptation to high dynamics and partial lack of information are of primary concerns. The model is based on a nature metaphor and envisioned as a chemical reaction where molecules react autonomously according to local and actual conditions. The execution model of such chemical workflow enactment is formalized using the g-calculus. In the g-calculus control, scheduling, dependencies, errors and the state of the computation are all represented in a single uniform declarative formalism that has a mathematically founded clear semantics. The paper shows that the abstract coordination model expressed in g-calculus is able to grasp all aspects of such a chemical enactment, provides a more complex and adaptive framework than most current approaches, and actual realizations may be founded on it. –––– Coordonner et exécuter des calculs au sein de systèmes distribués hétérogènes et à grande échelle est un réel défi. Bien que ce problème est fait l'objet de nombreuses recherches, les solutions proposées sont souvent dédiées à une certaine classe d'applications et focalisées sur des mises en oeuvre spécifique. Le travail proposé dans ce rapport a pour but d'établir un modèle abstrait de coordination capable d'exécuter des calculs de façon décentralisée, autonome et entièrement dynamique dans un environnement incertain. Le modèle proposé est fondé sur la métaphore de la réaction chimique dans laquelle des molécules réagissent de manière autonome en fonction de conditions locales. Le modèle d'exécution, associé à la coordination et l'exécution de calculs suivant le principe de la réaction chimique, est formalisé en utilisant le g-calcul. Avec ce modèle de calcul, l'ordonnancement, les dépendances, les erreurs et l'état du calcul sont représentés dans un formalisme déclaratif uniforme et simple, associé à une sémantique claire et mathématiquement fondée. Le papier montre que le modèle abstrait de coordination exprimé en g-calcul peut saisir tous les aspects de la coordination de calcul. Il fournit un cadre plus large que les approches courantes et peut être implémenté de manière réaliste.
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https://hal.inria.fr/inria-00000160
Contributor : Anne Jaigu <>
Submitted on : Tuesday, July 12, 2005 - 2:56:39 PM
Last modification on : Friday, November 16, 2018 - 1:29:56 AM
Long-term archiving on : Thursday, April 1, 2010 - 10:01:08 PM

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  • HAL Id : inria-00000160, version 1

Citation

Zsolt Németh, Christian Pérez, Thierry Priol. Workflow Enactment Based on a Chemical Metaphor. [Research Report] PI 1734, 2005, pp.20. ⟨inria-00000160⟩

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