基于LDS的计算网格资源管理调度模型研究

论文摘要

网格技术是近年来迅速兴起的一门新技术,它的出现掀起了互联网技术的新浪潮。计算网格作为网格技术最早也是最主要的应用,目前已成为国内外研究的热点。它最初的目标是通过互联网将超级计算机联合起来,解决复杂大型科学计算问题,而现在,这一目标已演变为通过互联网将分布在各地的各种不同类型的计算机以合理的方式“粘合”起来,形成高度集成的有机整体,向普通用户提供强大的计算能力,将Internet变为一个功能强大、无处不在的计算设施,使人们在使用网格计算能力时就像现在使用电力一样方便。资源管理调度是计算网格的关键技术之一。 在网格环境中,资源管理调度系统的基本职能是接受来自网格范围内机器的资源请求,并且把特定的资源分配给请求者,同时合理地调度相应的资源,使请求资源的作业得以运行。网格资源管理系统的有效性和适用性主要取决于其采用的资源调度策略,而计算网格资源的分布性、异构性、自治性及动态性特点,决定了网格资源调度的复杂性。现有的计算网格资源管理调度模型大都采用完全主机驱动,忽略资源节点动态性的调度策略,往往造成实际结果与设计目标差距过大,调度速度过慢,负载平衡性较差的后果。本文通过对计算网格及其资源管理调度理论的研究,在现有的研究成果上,提出了一个基于LDS算法的计算网格资源管理调度模型。本模型采用Globus项目的元计算项目服务MDS作为调度前的信息收集器,并在调度策略中引入了现今最新的LDS算法;采用资源节点主动驱动、调度过程中主机和资源节点相互通信协调的调度方法,着重解决了计算网格资源管理调度的调度速度和负载平衡问题。本文采用网格仿真工具SimGrid来对模型进行评估。实验结果表明,本文构建的模型能够较好地适应LDS算法,有着较高的调度性能,能较好地解决负载平衡和调度速度问题,特别适用于多对象多任务的情况。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第2章 网格理论研究
• 2.1 网格技术
• 2.1.1 网格的定义
• 2.1.2 网格系统的特点
• 2.1.3 网格的基本要求
• 2.2 网格体系结构研究
• 2.2.1 五层沙漏结构
• 2.2.2 开放网格服务体系结构
• 2.3 网格分类
• 2.4 网格发展趋势及关键技术
• 2.4.1 网格发展趋势
• 2.4.2 网格发展的关键技术
• 第3章 计算网格资源管理调度研究与分析
• 3.1 网格资源管理系统的功能需求分析
• 3.1 网格资源管理系统的主要模型比较
• 3.1.1 层次模型
• 3.1.2 抽象所有者模型
• 3.1.3 经济／市场模型
• 3.2 计算网格调度的特点总结
• 3.3 调度涉及的主要问题分析
• 3.4 相关研究工作分析比较
• 3.4.1 Globus
• 3.4.2 Nimrod-G
• 3.4.3 Condor-G
• 3.4.4 其它
• 3.5 小结
• 第4章 一种基于LDS的网格资源管理调度模型
• 4.1 模型概述
• 4.1.1 模型的设计思想
• 4.1.2 模型设计的假设前提
• 4.2 模型的具体设计
• 4.2.1 总体框架
• 4.2.2 任务划分模块
• 4.2.3 调度决策模块
• 4.2.4 基于LDS的调度策略
• 4.2.5 网格资源模块
• 4.3 仿真结果及分析
• 4.3.1 仿真器SimGrid
• 4.3.2 仿真及结果
• 第5章 结论
• 参考文献
• 作者在硕士期间发表的学术论文
• 致谢