一种伺机性高吞吐量计算模型的研究与设计

论文摘要

随着个人计算机功能越来越强大以及越来越普及,闲置的计算机资源也随着增长。尤其在分布式计算更加普及后,很多典型的情景是:传统的集群在全天候的运行期间内都致力于运行需要大量运算的程序,当中心的Linux集群上运行大量计算的时候,而Windows PC 去常常无人使用而闲置。所以近年来随着分布式技术的发展,怎样对闲置计算机资源进行利用的问题也得到越来越多的关注。现在很多分布式系统都提出了利用闲置计算机资源的方案,比如SETI@HOME,COW 等分布式计算项目和计算体系结构,都是通过桌面个人计算机闲置时进行计算工作。通常那些系统可以归结为伺机性系统和高吞吐量系统,高吞吐量指可以处理大量独立任务,伺机性指抓住PC 机无人使用的机会利用其闲置计算资源。本文融合了当前几种技术提出了一个伺机性高吞吐量计算模型,目的是可以在桌面Windows PC 机无人使用而闲置时伺机协助中心Linux 集群完成高吞吐量计算任务。方法是通过把初始在Linux 集群上启动的应用在PC 机闲置时透明迁移到PC 机中运行完成的。所以,首先Linux 集群上的应用必须能够透明迁移到客户端上。本文通过对迁移机制的比较,选择了类FEHAL 的SSI实现透明迁移机制。其次,模型中专用集群应用必须可以在非专用的PC 机上执行。非专用客户端执行方式有三种:①本地执行模型。②沙盒模型。③专门客户端编程模型。本文比较了这三种模型的优劣,并且通过对Sun Grid Engine 和Condor 这两个成熟的高吞吐量系统的分析,采用了沙盒模型构成客户端应用执行环境。最后,Windows PC 机要在闲置时协助集群计算,这就必须要通过整个模型框架协作,结合以上两种技术完成。本文提出了模型主要框架,整个模型由三个部分组成:主执行结点,客户端和配置服务器。在主执行结点运行类FEHAL 的SSI 集群,客户端指部署了客户端软件的Windows PC 机。配置服务器主要为客户端服务,负责提供客

论文目录

• 第一章 引言
• 第二章 背景和相关的工作
• 2.1 术语
• 2.2 伺机性高吞吐量计算
• 2.3 进程迁移机制
• 2.3.1 进程迁移机制分析
• 2.3.2 进程迁移机制选择
• 2.3.3 FEHAL SSI实现原理
• 2.3.3.1 透明进程迁移实现
• 2.3.3.2 FEHAL 工作方式
• 2.4 客户端执行方式
• 2.4.1 客户端执行方式分析
• 2.4.2 高吞吐量系统实例
• 2.4.3 客户端执行方式选择
• 2.5 总结
• 第三章 系统架构
• 3.1 总体设计
• 3.2 系统组件结构
• 3.2.1 客户端
• 3.2.2 主执行结点
• 3.2.3 配置服务器
• 3.3 网络组建
• 3.4 模型实现框架
• 3.4.1 行为描述
• 3.4.2 服务框架
• 第四章 沙盒环境开发
• 4.1 设计方法
• 4.2 环境构建
• 4.2.1 环境描述
• 4.2.2 底层实现
• 4.2.3 服务模块设计
• 4.2.3.1 主服务模块
• 4.2.3.2 辅助网络服务模块
• 第五章 总结及今后的工作
• 5.1 目前完成的工作
• 5.2 需要改进的问题
• 参考文献
• 作者研究生阶段论文发表情况
• 声明
• 致谢