網(wǎng)格任務調度與優(yōu)化機制研究.pdf

1、網(wǎng)格的目的是將地理上分布的、系統(tǒng)上異構的多種計算資源通過高速網(wǎng)絡連接起來，協(xié)同解決大型應用問題，進行廣域信息資源的分布共享，最終把整個因特網(wǎng)整合成一臺超級虛擬計算機，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享。在網(wǎng)格計算中如何最有效的管理和利用巨大的網(wǎng)格資源來最有效的完成各種計算任務是一個重點，即網(wǎng)格任務調度要解決的問題。網(wǎng)格計算資源的異構性，非常適合具有多種內在并行性的應用執(zhí)行，將應用程序調度到異構的計算

2、節(jié)點上運行，獲得最優(yōu)或近優(yōu)的性能指標是網(wǎng)格任務調度技術的目標和方向。通過建立網(wǎng)格任務調度模型，并在模型基礎上實現(xiàn)任務調度，能夠達到充分有效利用資源來提高任務調度性能的目的。任務調度是網(wǎng)格計算中的一個重要組成部分，一直是國際和國內學術界的熱點研究領域。 本論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下： (1)提出了一種網(wǎng)格任務調度模型，并在此基礎上提出了一種網(wǎng)格優(yōu)化有向超圖任務調度算法GODHTS。 針對傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)任務調度算

3、法的不足，使任務調度適應網(wǎng)格特征，充分發(fā)揮網(wǎng)格優(yōu)勢，本文將超圖理論融合網(wǎng)格環(huán)境特征，建立了網(wǎng)格任務調度基本框架模型。本文通過結合任務和資源特征，構建超圖分層模型，根據(jù)無尺度與小世界理論構建調度分布結構，在此基礎上建立有效的網(wǎng)格任務調度機制，通過網(wǎng)格優(yōu)化有向超圖的水平構形、標號及帶寬計算實現(xiàn)任務對網(wǎng)格資源的映射與調度，提出了網(wǎng)格優(yōu)化有向超圖任務調度算法GODHTS。分析及模擬實驗結果驗證了該機制的合理性和有效性。 (2)提出了一種

4、網(wǎng)格服務資源多維性能聚類任務調度機制MPCGSR。 該機制根據(jù)網(wǎng)格環(huán)境下服務資源數(shù)量龐大、異構、多樣的特點，預先以構建的網(wǎng)格服務資源超圖模型為基礎，結合無尺度和小世界原理對服務資源進行多維性能聚類，將任務與聚類資源相匹配并實施調度。理論分析和模擬實驗結果表明該機制是一種有效的網(wǎng)格任務調度機制，其算法優(yōu)于同類算法。 (3)提出了一種基于資源超圖劃分聚類的網(wǎng)格任務調度機制RHPC。 該機制在構建的網(wǎng)格超圖模型基礎上，

5、預先對資源超圖進行劃分聚類，將任務與聚類資源相匹配并實施調度。模擬實驗結果表明該機制縮短了任務資源相匹配的時間，提高了任務調度的性能，是一種有效的網(wǎng)格任務調度機制。 (4)提出了一種基于有向超圖劃分的網(wǎng)格任務調度算法HPGTS。 根據(jù)網(wǎng)格環(huán)境下任務調度及傳統(tǒng)DAG圖的特點，吸取有向超圖的優(yōu)點，將有向超圖理論融合任務調度特征，建立了基于劃分的網(wǎng)格有向超圖模型，在此基礎上通過對網(wǎng)格任務有向超圖的劃分并結合可信度實現(xiàn)任務對網(wǎng)格