基于遗传算法的网格资源调度模型研究

基于遗传算法的网格资源调度模型研究

论文摘要

被称为是下一代互联网的网格计算,从它诞生那天起就受到了人们的广泛关注。它就像一台超级计算机,通过网格,我们可以整合的不仅仅是计算机和网页,还包括其他许多信息资源,如:数据库,软件以及各种信息获取设备等,甚至能够使用接入网格的电器设备。在研究网格计算过程中,资源的调度问题无疑是重中之重。只有处理好调度问题,设计出高效合理的调度模型,才能突出网格计算的优越性。在网格资源调度系统中,有一些常用的调度算法,如:Min-min,Max-min,快速贪吃算法等等,但是在具体应用中,这些算法往往存在这样或那样的问题,导致调度不能达到最优或快速达到最优。针对这种情况,引入一种合理高效的调度算法来进行资源调度的研究应运而生。本文采用遗传算法作为资源调度算法,遗传算法作为一种快捷、简便、容错性强的算法,在各类结构对象的优化过程中显示出明显的优势。本文通过遗传算法与资源调度的融合,使资源转变成了遗传算法中的染色体,通过遗传操作而寻求最优解。在运行算法之前,对网格开发环境的搭建作了详细阐述,这是进行网格开发的必要环节,而后给出了本模型的网格开发步骤,包括提供服务接口,生成网格服务支持的文件,实现服务和部署服务等等。这些工作是与遗传算法进行融合的关键。最后的仿真实验,给出了两组数据下,遗传算法的运行情况,结果证明,遗传算法适合于大规模的作业调度,当任务数量增大时,遗传算法的收敛时间明显下降,即效率得到了提高。另外,还给出了一组遗传算法与网格资源调度的传统算法Min-min进行比较后的数据结果,证实了通过引入遗传算法,在执行速度与效率上都要优于资源调度的传统算法。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 目的与意义
  • 1.2 研究现状
  • 1.2.1 网格应用现状
  • 1.2.2 网格资源调度研究现状
  • 1.3 论文组织结构
  • 第2章 网格系统组成与资源调度
  • 2.1 网格系统组成与特点
  • 2.1.1 网格体系结构
  • 2.1.2 网格的特点
  • 2.2 网格平台GLOBUS
  • 2.2.1 Globus 概述
  • 2.2.2 Globus 的主要组成部分
  • 2.3 网格资源调度
  • 2.3.1 网格资源调度的特点
  • 2.3.2 网格资源调度的主要目标
  • 2.3.3 网格资源调度模型
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 遗传算法
  • 3.1 遗传算法的特点
  • 3.2 遗传算法的基础理论
  • 3.3 实现遗传算法的基本操作
  • 3.4 遗传算法的基本流程
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 基于遗传算法的网格资源调度模型
  • 4.1 网格资源调度模拟器GRIDSIM
  • 4.2 调度模型的描述
  • 4.3 调度模型流程
  • 4.3.1 调度模型的整体结构
  • 4.3.2 模型的仿真环境描述
  • 4.4 使用GRIDSIM TOOLKIT 工具包设计模型对象
  • 4.4.1 仿真初始化过程
  • 4.4.2 用户的创建过程
  • 4.4.3 资源的创建过程
  • 4.5 模型的遗传编码与解码
  • 4.5.1 遗传编码方式
  • 4.5.2 遗传解码方式
  • 4.6 定义适应度函数
  • 4.7 网格资源的遗传操作
  • 4.8 本章小结
  • 第5章 网格服务实现与实验分析
  • 5.1 实验环境的建立
  • 5.1.1 GridSim 实验环境的搭建
  • 5.1.2 Globus 的安装与测试
  • 5.2 网格服务开发
  • 5.3 实验结果分析
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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