基于计算经济模型的网格任务调度策略研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
基于计算经济模型的网格任务调度策略研究
姓名:柴进
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:张秋余
20070520
摘要网格计算是分布式高性能计算的发展产物。利用网格技术,人们可以将原本毫无关系的服务器、存储系统与网络联合在一起,组成一个超级计算系统,为用户提供高质量的计算与信息服务,但是,在网格环境中进行资源管理和调度是个非常复杂的问题。在网格系统中,大量地理上分布的各种资源为不同的组织拥有,这些组织具有不同的使用规则、不同的计费模型、不一样的负荷能力和不同的使用模型;资源拥有者和资源使用者各自具有不同的目标、目的、策略和需求,因此一些传统的资源管理和调度方式在网格系统中并不适用。而将经济学引入到网格体系中,研究经济学的方法在网格任务调度中的应用,是近年来网格任务调度领域的一个研究热点。本论文对基于计算经济模型的网格任务调度框架进行了比较深入的研究。通过分析现有框架的特点和不足,设计了一种层次型的基于虚拟市场概念的网格任务调度框架。该框架利用树型分层结构解决同一网格体系中容纳多种经济模型的问题;在该框架的资源代理中设计了一种价格调节器,资源负载的高低动态利用价格反应出来,同时价格的浮动也动态影响资源的负载量,依此来解决资源负载平衡和传统网格任务调度器调度过程中资源价格不可变的问题;并分析了信誉策略对调度的影响和该框架下任务调度的可扩展性与自适应性。在研究传统计算经济网格体系结构中的任务调度算法的基础上,本论文设计了一种自适应的动态网格任务调度算法。该算法通过不断监测系统的负载平衡度,动态改变调度策略,旨在同样的预算和完成期限约束下获得更高的任务调度成功率。通过在网格模拟器中的模拟试验,证明了该算法在同种条件下与传统的费用最优调度算法相比能获得更高的任务调度成功率。关键词:网格;经济模型;任务调度;硕宦畚
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插图索引调度系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯氖迪帧图体系结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯框架结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图叶虚拟市场组成结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟市场资源代理架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图价格调节器相关实体事件图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图价格调节启发式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟市场服务代理结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟市场间的联系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯教ㄌ逑到峁埂图资源性价比对调度成功率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图任务截止期对任务调度成功率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图预算对任务调度成功率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯硕十学位论文
附表索引表经济模型和分布式计算调度系统对照表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表模拟资源参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于计算经济模型的网格任务调度策略研究
圜作者躲‰日期:噼⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:鹤,月№日,月日期:灸阥月‘本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒉槐C芏凇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”导师签名:
第滦髀研究的背景和意义网格是一种新兴的基础设施,它将从根本上改变我们思考和使用计算的方式。网格这个词来源于可随时随地提供电能的电力网格们相信通过使信息技术基础设施中的所有成分,包括计算能力、数据库、传感器和人,灵活共享成为真正的协作工具,导致新类型应用的出现。网格计算研究的问题与传统分布式计算研究的问题很相似,但网格计算环境的资源分布共享、自治统一管理、异构和强动态性等特性使得它与传统的分布式计算相比还有很多需要解决的问题。目前较成熟的网格环境鏕基本解决了异构资源支持、资源发现与协同管理以及网格上的安全通信等最基本的问