網(wǎng)格多集群環(huán)境和計(jì)算市場(chǎng)環(huán)境中的作業(yè)調(diào)度和資源分配研究.pdf

1、網(wǎng)格是建立在Internet上的一種新型的信息技術(shù)基礎(chǔ)毆施，目的是無(wú)縫地集成廣域資源來(lái)合作解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源的全面共享。如何有效管理廣域的、異構(gòu)的、動(dòng)態(tài)的、自治的網(wǎng)格資源是網(wǎng)格技術(shù)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)．傳統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度方法難以奏效。 本文首先介紹網(wǎng)格的概念、演變和分類，分析了網(wǎng)格凋度面臨的問(wèn)題。隨后第二章在回顧傳統(tǒng)調(diào)度理論的基礎(chǔ)上。結(jié)合網(wǎng)格環(huán)境，歸納了調(diào)度問(wèn)題住網(wǎng)格環(huán)境中的新特征：

2、資源大規(guī)模異構(gòu)性、環(huán)境動(dòng)態(tài)不可靠性以及面向用戶需求的特性。從兩種典型環(huán)境入手，通過(guò)分析網(wǎng)格社區(qū)多集群環(huán)境和網(wǎng)格計(jì)算市場(chǎng)的特點(diǎn)，針對(duì)多集群環(huán)境提出基于“全局-局部”模式的層次調(diào)度方法，針對(duì)計(jì)算市場(chǎng)提出基于雙向選擇的分布式調(diào)度方法。 本文第二章提出了多集群一致監(jiān)控的解決方案，設(shè)計(jì)了一種自描述方法以解決異構(gòu)資源信息的公共表示問(wèn)題，基于Ganglia，GridView，PBS等監(jiān)控工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的資源監(jiān)控系統(tǒng)。毆計(jì)了一種自適應(yīng)的

3、RTT感知的最小生成樹策略以改善系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。 論文第四章針對(duì)多集群提出了“全局-本地”的二階段超級(jí)凋度算法。針對(duì)計(jì)算密集型應(yīng)用，在傳統(tǒng)的批調(diào)度算法中加入對(duì)任務(wù)完成時(shí)限用戶QoS的考慮,提出了多集群環(huán)境下OoS感知的批調(diào)度算法，并應(yīng)用于多集群的全局隊(duì)列調(diào)度中，與傳統(tǒng)批調(diào)度算法相比，任務(wù)按時(shí)完成比率有明顯提高。同時(shí)，該算法對(duì)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的預(yù)測(cè)誤差也具有良好的適應(yīng)性。 論文第五章致力于研究經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)和信任評(píng)估相結(jié)合的激勵(lì)機(jī)制

4、，把信任機(jī)制融入Buyya的網(wǎng)格計(jì)算市場(chǎng)模型,提出了網(wǎng)格中信任感知的資源交易模型(Grid Trust Aware ResourceTransaction Model，簡(jiǎn)寫G-Tart模型)，詳細(xì)研究G-Tart模型中的實(shí)體、模塊、交易流程。在G-Tart模型中，把信任度作為衡量節(jié)點(diǎn)交易誠(chéng)信度的重要指標(biāo)，激勵(lì)節(jié)點(diǎn)履行已達(dá)成的資源交易合約。引出了G-Tart中兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即任務(wù)代理的資源選擇問(wèn)題和資源代理的任務(wù)接受問(wèn)題。 論文第

5、六章從用戶代理角度出發(fā)，提出了一種基于信任過(guò)濾的資源選擇方法。該方法首先根據(jù)用戶信任需求過(guò)濾低可信資源，然后對(duì)剩余高可信資源綜合考慮其價(jià)格和風(fēng)險(xiǎn)因素，最后給出了最小機(jī)會(huì)成本啟發(fā)式算法。實(shí)驗(yàn)表明，該方法能對(duì)供求雙方產(chǎn)生激勵(lì)：對(duì)資源方保證可靠資源提供者的整體利潤(rùn)：對(duì)用戶方能顯著降低作業(yè)失效率、減少成本8％-10％。 論文第七章從資源代理角度出發(fā)，提出基于收益和成本計(jì)算的任務(wù)接受策略，根據(jù)用戶提交任務(wù)的相關(guān)信息，計(jì)算接受任務(wù)的沉沒(méi)成本

6、和機(jī)會(huì)成本以決定是否接受任務(wù)，使得資源捉供者和資源請(qǐng)求者都實(shí)現(xiàn)自身的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，提高了服務(wù)方的收益。 論文第八章基于G-Tart模型，利用供求規(guī)律，設(shè)計(jì)了一種分布式調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Oppsim模擬器以模擬該系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用用戶與資源進(jìn)行雙向選擇的模式，通過(guò)啟發(fā)式的策略，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)資源價(jià)格，引導(dǎo)用戶和資源的行為。模擬結(jié)果表明該系統(tǒng)能有效解決網(wǎng)格環(huán)境中資源負(fù)載平衡問(wèn)題，具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性，能有效提高服務(wù)質(zhì)量，任務(wù)完成率方面比Ni