网格任务调度算法研究与仿真

论文摘要

本文对网格的概念、网格的分类、网格的体系结构、网格模拟工具等相关问题进行了介绍;对网格计算中任务调度的目标、原理和基本策略进行了探讨;分析了目前常见的网格任务调度算法,从网格任务算法性能方面重点分析了Min-min算法、Max-min算法、Max-Int算法。针对Max-Int算法当次任务调度并非最佳的缺陷,对Max-Int算法进行改进,该算法按任务分组,在执行当前分组任务时要同时考虑下一组任务调度的问题,期望下一次调度最优,而对于正在执行的任务,采用组内负载均衡,在这过程中,找出具有最大负载和最小负载的机器,转移或交换它们上面的任务,使这两个机器上的任务均衡,再通过反复迭代,使网格系统中各机器上的任务达到平衡,并使未来调度趋于最佳。最后,利用网格调度模拟工具包GridSim,结合JCreator IDE环境,进行了大量的仿真实验,实验结果表明:在网格系统中,相对于Min-min算法、Max-min算法、Max-Int算法,改进的Max-Int算法具有很好的性能,当调度任务增加时,其优势具有逐步增加的趋势,从而解决Max-Int的缺陷,使每次任务调度最佳,未来调度趋于最优。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 网格研究背景
• 1.2 网格在国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 当前网格资源管理研究的不足之处
• 1.3 研究内容与方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 本章小结
• 2 网格基础理论
• 2.1 网格的概念
• 2.2 网格的目标
• 2.3 网格的意义
• 2.4 网格的分类
• 2.5 网格的特征
• 2.5.1 分布与共享
• 2.5.2 自相似性
• 2.5.3 动态性与多样性
• 2.5.4 自治性与管理的多重性
• 2.6 网格体系结构
• 2.6.1 五层沙漏模型
• 2.6.2 开放网格服务体系结构（OGSA）
• 2.6.3 开放网格服务基础设施（OGSI）
• 2.7 本章小结
• 3 网格资源管理与调度
• 3.1 网格资源调度概述
• 3.2 网格任务调度的目标
• 3.3 网格任务调度的基本原理
• 3.4 网格任务调度的基本策略
• 3.5 本章小结
• 4 网格资源调度算法研究
• 4.1 主要的网格任务调度算法
• 4.1.1 任务调度问题形式化描述
• 4.1.2 先进先出调度算法
• 4.1.3 用户直接指派 UDA 算法
• 4.1.4 遗传算法和模拟退火算法
• 4.1.5 神经网络算法
• 4.1.6 快速贪吃算法（Fast-Greedy）
• 4.1.7 Min-min 算法
• 4.1.8 Max-min 算法
• 4.1.9 Max-Int 算法
• 4.2 改进的 Max-Int 算法
• 4.2.1 Min-min 算法和 Max-min 算法分析
• 4.2.2 Max-Int 算法分析
• 4.2.3 对 Max-Int 算法进行改进
• 4.2.4 改进的 Max-Int 算法设计
• 4.3 本章小结
• 5 网格资源调度仿真
• 5.1 网格资源管理算法模拟工具
• 5.1.1 Bricks
• 5.1.2 MicroGrid
• 5.1.3 Sim Grid
• 5.1.4 Sim Java
• 5.1.5 GridSim
• 5.2 GridSim 模拟工具
• 5.2.1 GridSim 简介
• 5.2.2 GridSim 体系结构
• 5.2.3 GridSim 核心实体
• 5.2.4 GridSim 目录结构
• 5.2.5 JCreator 设置
• 5.3 任务调度算法模拟过程
• 5.3.1 应用程序和资源模型
• 5.3.2 算法模拟过程
• 5.4 仿真实验结果及结果分析
• 5.4.1 多任务在5 个处理器上的模拟数据
• 5.4.2 任务在不同处理器上模拟数据
• 5.4.3 结果分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 下一步工作展望
• 攻读学位期间发表的论文和参加的科研项目
• 致谢
• 参考文献