网格技术在校园网中的设计与实现

论文摘要

网格是继Internet之后又一次重大的科技进步,被称为继传统因特网、万维网之后的第三代互联网,其目的是为了在分布异构、自治的网络资源环境上,构造动态的虚拟组织,并且在其内部实现跨自治域的资源共享和资源协作,有效地满足面向互联网的复杂应用对大规模计算能力和海量数据处理的需求。在如今信息时代里,具备现代网络化、智能化教学环境以及教学科研资源库的数字化校园是目前建设一流大学的必要条件和重要标志。网格技术为文本管理、调度和利用院校校园网中众多闲置的计算资源、存储资源以及科学仪器等各类资源提供了一个有力的解决方案。本文首先介绍了网格的基本概念、特征及分类,国内外的研究现状和发展趋势,并从网格的体系结构、中间件以及资源调度策略着手,着重研究了网格计算的核心,即网格的任务调度算法,后又简略介绍了网格的仿真工具GridSim。在上述研究学习的基础上,本文针对武汉城市职业学院的校园网现状提出了一种运用基于遗传算法(GA)和最小完成时间算法(MCT)的并行最小遗传算法网格任务调度算法的校园网格模型。利用实验室的一些集群系统,组建了这个高效的网格模型,并搭建系统平台,运用仿真工具进行了性能测试,尤其是对网格系统负载平衡性进行了仿真,同时对结果进行了客观分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 网格技术研究现状及发展趋势
• 1.2.1 网格技术简介
• 1.2.2 国外的研究现状
• 1.2.3 国内的研究现状
• 1.2.4 网格技术发展趋势
• 1.3 校园网的现状分析
• 1.3.1 国内总体情况
• 1.3.2 武汉城市职业学院校园网现状
• 1.4 论文的主要工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 研究理论及技术基础
• 2.1 网格的体系架构
• 2.1.1 “五层沙漏”结构
• 2.1.2 开放网格服务架构
• 2.1.3 Web 服务资源框架
• 2.2 网格中间件平台
• 2.3 网格资源管理
• 2.3.1 网格资源管理系统
• 2.3.2 网格资源管理系统模型
• 2.4 网格的任务调度
• 2.4.1 任务调度模型
• 2.4.2 任务调度算法
• 2.5 网格的仿真工具
• 2.6 本章小结
• 第三章 校园网格的需求性分析
• 3.1 校园网络资源的特点
• 3.2 校园网络存在的问题
• 3.3 校园网格的功能需求
• 3.3.1 校园网格的总体需求
• 3.3.2 校园网格的系统目标
• 3.3.3 武汉城市职业学院校园网格具体设计目标
• 3.4 本章小结
• 第四章 武汉城市职业学院校园网格的设计
• 4.1 武城校园网格的系统结构
• 4.1.1 设计思想
• 4.1.2 设计方案
• 4.2 基于服务框架的校园网资源整合
• 4.2.1 目录服务模块
• 4.2.2 服务管理模块
• 4.2.3 安全认证服务模块
• 4.2.4 资源调度模块
• 4.2.5 数据传输及控制模块
• 4.3 一种基于并行最小遗传算法的任务调度方法
• 4.3.1 任务调度问题的实质
• 4.3.2 校园网格任务调度模型
• 4.3.3 校园网格的并行最小遗传算法
• 4.3.4 任务存储结构
• 4.5 本章小结
• 第五章 校园网格系统的仿真测试
• 5.1 校园网格的系统仿真平台
• 5.2 仿真测试实施步骤
• 5.2.1 创建网格资源
• 5.2.2 创建网格任务
• 5.2.3 编写自定义的PMGA 调度算法
• 5.2.4 启动模拟与模拟结束
• 5.3 结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献