论文题目: 分布式测控系统任务调度研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 闫钧华
导师: 张焕春
关键词: 分布式测控系统,分布计算,任务调度,任务迁移,遗传算法,面向对象,远程方法调用,系统,移动
文献来源: 南京航空航天大学
发表年度: 2005
论文摘要: 分布计算技术、计算机技术及网络技术的飞速发展,使以网络互连形成的分布式系统的应用日益广泛。网络化测控技术与具备网络功能的新型仪器为组建分布式测控系统提供了优异的技术条件。分布式测控系统对于完成复杂、远程(异地)和范围较大的测控任务具有良好的优越性。任务调度是分布式测控系统中的一项关键技术,而任务迁移是其核心内容之一。本文针对分布式测控系统任务的特点,对任务调度展开研究,提出了新的任务调度方法,从而有效地提高了系统效率,实现了负载均衡的目标。 本文首先对分布式测控系统中各状态可以预知的测控任务进行了研究,提出了一种基于遗传算法的分布式测控系统静态任务分配与调度算法。在分布式测控系统中,实现最优的静态任务分配与调度是一个 NP 完全问题,遗传算法能有效地求解此类问题。分布式测控系统静态任务分配与调度算法实现了全局优化搜索,不仅保证了任务的相关性,而且保证了任务分配与调度方案的最优。文中论述了分布式测控系统静态任务分配与调度中任务粒度与系统性能的关系。 在分布式测控系统中,更大量测控任务的产生与运行是不可预知的,每个节点的负载大小是动态变化的。本文提出了两种分布式测控系统动态任务调度算法,算法根据系统当前各节点机的负载状态,动态地调度任务,使任务尽可能地并行执行,提高了系统效率,达到了负载均衡的目标。 为了有效地实施动态任务调度,需要对分布式测控系统中的每一个任务进行命名与定位。即:为每一个任务分配一个名字,用以唯一的识别它们,并且当某一个任务被调度到其它机器上去运行时,能够根据名字准确地定位其任务。本文基于面向对象技术提出了一种新的、全局的、与位置无关的类对象命名法 CON,实现了对分布式测控系统任务的命名与定位,并且采用 Java 语言实现了该方法。 分布式测控系统动态任务调度算法实现的前提是有效地获取各节点机的负载状态。本文对分布式测控系统各节点机的异构性特点进行了深入地研究,提出了一种新的负载状态指标:Load=<LoadC,LoadM>。根据该指标,可以判定各节点机的负载状态。本文通过一个负载监控程序来获取和计算主机的负载状态指标。 Java 技术具有简单性、分布性、安全性、面向对象、体系结构中立、可移植性、多线程机制等一系列特性。本文在对 Java 技术进行深入研究的基础上,提出了一种分布式测控系统动态任务调度算法。该算法利用 Java 的对象序列化机制、多线程机制、RMI 技术,实现了将重载机上的任务迁移至轻载机上执行,从而根据系统当前各主机的负载状态,动态地调度任务。文中对 Java 安全体系结构进行了分析,说明Java 有能力为迁移任务提供安全保障。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
图清单
表清单
缩略词一览表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 分布式测控系统关键技术
1.3 本课题研究思路和采用的技术
1.3.1 调度问题的研究动态[8]
1.3.2 分布式测控系统静态任务调度
1.3.3 分布式测控系统动态任务调度
1.4 本文的内容安排
第二章 基于遗传算法的分布式测控系统静态任务分配与调度
2.1 引言
2.1.1 BNP 的表调度算法[15]
2.1.2 基于遗传算法的静态任务分配与调度
2.2 多个相关任务分配与调度问题的描述
2.3 基于遗传算法的任务分配算法
2.3.1 算法说明
2.3.2 算法框架
2.3.3 算法设计
2.4 基于遗传算法的任务调度算法
2.4.1 算法说明
2.4.2 算法框架
2.4.3 算法设计
2.5 分布式测控系统静态任务分配与调度中任务粒度与系统性能
2.5.1 任务粒度与系统性能
2.5.2 性能模型与分析
2.5.3 任务粒度与系统性能的关系
2.6 本章小结
第三章 基于面向对象的分布式测控系统任务分类命名与定位
3.1 分布式测控系统任务命名与定位概述
3.1.1 分布式测控系统任务命名与定位的目标
3.1.2 分布式测控系统任务命名与定位的技术基础
3.2 分布式测控系统任务分类命名与定位
3.2.1 分布式测控系统任务分类命名方法
3.2.2 分布式测控系统任务定位
3.3 分布式测控系统任务分类命名与定位的实现
3.3.1 任务分类命名与定位实现概述
3.3.2 任务注册的实现
3.3.3 迁移任务名字更新的实现
3.3.4 访问目的任务定位的实现
3.4 分布式测控系统任务分类命名与定位的适应性分析
3.5 本章小结
第四章 分布式测控系统负载状态的研究
4.1 引言
4.2 分布式测控系统负载状态指标的选择
4.3 分布式测控系统负载状态指标的获得
4.4 分布式测控系统负载状态的判定
4.5 本章小结
第五章 基于 JAVA 的分布式测控系统动态任务调度研究
5.1 引言
5.2 分布式测控系统体系结构框架
5.3 分布式测控系统动态任务调度策略
5.3.1 分布式测控系统启动动态任务调度策略
5.3.2 分布式测控系统转移策略
5.3.3 分布式测控系统迁移策略
5.3.4 分布式测控系统定位策略
5.4 基于Java 的分布式测控系统任务迁移
5.4.1 将Java 的对象序列化机制、多线程机制、RMI 技术用于分布式测控系统任务迁移
5.4.2 分布式测控系统任务迁移的实现
5.5 分布式测控系统动态任务调度算法
5.5.1 分布式测控系统功能结构框架
5.5.2 分布式测控系统通信机制
5.5.3 分布式测控系统动态任务调度算法
5.5.4 分布式测控系统动态任务调度算法仿真实验
5.6 基于Java 的分布式测控系统任务迁移的安全性
5.6.1 移动代码的计算过程及安全性分析
5.6.2 Java 安全模型[61-65]
5.6.3 基于Java 的分布式测控系统移动代码的安全性
5.7 本章小结
第六章 基于 MULTI-AGENT 的分布式测控系统动态任务调度研究
6.1 引言
6.2 基于Multi-Agent 的分布式测控系统体系结构框架
6.2.1 分布式测控系统体系结构框架
6.2.2 Multi Agent 的功能
6.2.3 Agent 的结构
6.3 分布式测控系统多Agent 通信
6.3.1 概述
6.3.2 知识查询操纵语言（KQML）
6.3.3 KQML 语言结构
6.3.4 KQML 语言语法
6.3.5 分布式测控系统Agent 通信实例
6.4 基于移动Agent 的分布式测控系统任务迁移
6.4.1 Aglets 系统框架
6.4.2 移动Agent—Aglet 服务器Tahiti
6.4.3 创建移动Agent—Aglet 实现任务迁移
6.4.4 Aglet 通信机制
6.5 分布式测控系统动态任务调度算法
6.5.1 分布式测控系统动态任务调度策略
6.5.2 分布式测控系统动态任务调度算法
6.5.3 分布式测控系统动态任务调度算法仿真实验
6.6 基于移动Agent 的分布式测控系统任务迁移安全问题讨论
6.6.1 基于移动Agent 的分布式测控系统任务迁移所面临的安全问题
6.6.2 移动Agent 系统安全措施研究现状
6.6.3 Aglets 系统的安全模型[115]
6.7 本章小结
第七章 全文总结
7.1 全文的研究工作与成果
7.2 研究展望
致谢
攻读博士期间发表的论文
参考文献
发布时间: 2005-07-08
参考文献
- [1].分布式测控系统容错关键技术研究[D]. 邹见效.电子科技大学2009
- [2].分布式测控系统建模及其系统实时性研究[D]. 易勇.电子科技大学2008
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- [2].网络计算中任务分配与调度的遗传算法研究[D]. 钟求喜.中国人民解放军国防科学技术大学2000
- [3].网络化测试系统及实时性研究[D]. 李凤保.电子科技大学2003
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- [6].软实时系统任务调度算法研究[D]. 涂刚.华中科技大学2004
- [7].嵌入式实时系统的任务调度与资源共享模型及算法研究[D]. 王保进.中国人民解放军信息工程大学2005
- [8].分布式计算中并行I/O调度策略研究[D]. 曾碧卿.中南大学2005
- [9].实时系统任务调度若干关键技术的研究[D]. 王涛.哈尔滨工程大学2006
- [10].网络化测控系统中WSN几个关键问题的研究[D]. 陈涤.山东大学2007
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