Прогнозирование загрузки вычислительного кластера методами анализа временных рядов
PDF

Как цитировать

1.
Михалевич Д.А. Прогнозирование загрузки вычислительного кластера методами анализа временных рядов // Успехи кибернетики. 2026. Т. 7, № 3. С. 101-109.

Аннотация

управление ресурсами вычислительного кластера требует прогноза будущей загрузки: недооценка спроса приводит к деградации сервисов, переоценка — к избыточному резервированию и лишним затратам. В работе на данных производственной трассы Alibaba GPU Trace 2020 решается задача краткосрочного прогнозирования почасовой загрузки процессоров, графических ускорителей и оперативной памяти кластера с горизонтом в один час и тестовым окном в 168 часов. События задач агрегированы в почасовые ряды усреднением по времени. Сопоставлены пять моделей: наивный прогноз по последнему наблюдению, модель проинтегрированного скользящего среднего, рекуррентная нейронная сеть с долгой краткосрочной памятью, байесовская динамическая линейная модель и многомерная модель векторной авторегрессии с отбором лагов глубиной до 168 часов. Критерии сравнения — точность прогноза, качество 99-процентного доверительного интервала, точность предсказания направления изменения и экономия резервируемых ресурсов. Наивысшую точность дает байесовская динамическая линейная модель: средняя абсолютная ошибка на 6–9 процентов ниже, чем у наивного прогноза; для оперативной памяти конкурентоспособна рекуррентная сеть, а векторная авторегрессия полезна для прогнозирования загрузки процессоров и ускорителей. Переход от резервирования по историческому максимуму к резервированию по верхней границе прогнозного интервала сокращает объем резерва на 22–30 процентов при покрытии 96–99 процентов.

PDF
Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.