基于多QoS目标的网格资源管理模型

论文摘要

网格（Grid）计算是近年来逐渐兴起的一个研究领域,Internet技术实现了硬件的连通,Web技术实现了网页的互连,而网格技术将实现的是Internet上所有资源的全面共享。网格资源管理是网格技术的核心任务之一,它是指控制网格资源和服务怎样向包括用户、应用或服务在内的其他实体提供可用能力的一组操作。如何设计一个合理、有效的资源管理框架和机制是网格系统的研究重点之一,但目前的网格研究工作大多致力于解决网格系统中的异构性问题,对于如何针对网格资源生命周期的不同阶段,利用QoS（Quality of Service）属性来提高资源管理的性能还缺乏深入的研究。本文首先介绍了网格技术的概念,综述了近几年来网格技术的研究现状和发展趋势,阐述了资源管理在网格研究中的重要性。对当前网格计算中已有的典型资源管理模型进行详细的研究,分析已有各种资源管理模型的特点和相互的差异。在研究分析现有网格体系结构的基础上,针对网格资源在不同阶段的特点,提出一种新的网格资源生命周期管理框架,指出网格资源生命周期包括了资源发布、资源发现选择、资源调度、资源释放四个阶段。该框架为网格环境下的资源管理提供一个共享的平台。本文在网格资源生命周期管理框架内,提出了基于多QoS目标的网格资源管理模型。该模型结合QoS技术,对网格资源中QoS属性和用户对QoS需求的数据结构进行了设计,并对QoS与用户满意度间的函数关系等进行了详细的描述和研究分析。在此基础上,本文采用模糊聚类算法对网格资源进行选择,通过这种方法筛选出的资源很贴近于用户的需求,从而为资源调度的稳定执行提供了有力的保障。本文还通过改进传统的调度算法,提出了两个基于多QoS目标的网格资源调度算法:MQ-MinMin算法和MQ-GA算法。这两种调度算法综合考虑了资源调度时用户在资源上所获得时间性、费用性、可靠性的满意度,能很好地满足用户同时对多种QoS的需求。最后,本文通过搭建网格资源管理仿真平台,采用GridSim工具包对基于多QoS目标的资源管理模型和资源调度算法进行仿真实验,验证了模型与算法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 网格简介
• 1.1.2 不同应用领域的网格体系结构
• 1.1.3 网格资源管理的重要意义
• 1.2 网格中的QoS
• 1.2.1 QoS
• 1.2.2 网格中QoS的概念
• 1.2.3 应用网格QoS机制的基本条件
• 1.2.4 网格QoS的分层结构
• 1.2.5 网格QoS的研究现状与发展前景
• 1.3 本文的主要内容与意义
• 第二章 基于生命周期的网格资源管理框架
• 2.1 引言
• 2.2 网格资源生命周期原理
• 2.3 基于生命周期的网格资源管理框架
• 2.3.1 网格资源的发布机制
• 2.3.2 网格资源的发现与选择机制
• 2.3.3 网格资源的调度机制
• 2.3.4 网格资源的释放机制
• 2.4 小结
• 第三章 基于多QoS目标的网格资源管理模型
• 3.1 引言
• 3.2 基于多QoS目标的网格资源管理
• 3.2.1 基于多QoS目标的资源发布
• 3.2.2 基于多QoS目标的资源发现与选择
• 3.2.3 基于多QoS目标的资源调度
• 3.3 小结
• 第四章 基于GridSim的仿真实验
• 4.1 GridSim仿真工具介绍
• 4.1.1 GridSim仿真包介绍
• 4.1.2 其它的仿真工具
• 4.2 仿真结果及评价
• 4.2.1 仿真环境
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 仿真系统设计与程序结构
• 4.2.4 仿真实验结果及分析
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文