网格协同设计环境中任务调度方法研究

论文摘要

网格计算作为一种提供高性能计算、管理和服务的新技术,已经得到了越来越多的关注。而调度是网格计算中最基本、最关键,也是最具有挑战性的问题之一,是影响网格计算执行效率的一个关键因素。网格协同设计环境中任务调度同样也是最基本、最关键的问题,而且由于网格协同设计本身的特点,网格协同设计环境中的任务调度具有特殊性。 资源预留是提高调度效率的一种有效方法。预留资源有利于顺利执行运行时间较长的任务和有QoS要求的任务,可以保证任务在开始执行时获得资源。在网格协同设计过程中,由于任务通常大小不均,其中的某些任务的执行常常成为整个任务执行的关键,而资源预留可以改善这一情况。因此,本文在网格协同设计的任务调度机制中引入了资源预留。 针对DAG调度中个别大子任务制约任务完成时间的情况,本文提出了关键任务和资源预留时机的定义,以及为关键任务动态预留资源的思想,并提出了一种网格环境中基于DAG的任务映射算法—KtRR,从而达到有效缩短任务的执行时间的目的。测试结果表明,该算法效率高于现有的DAG调度算法,适用于网格协同设计环境。 针对当前对资源预留的研究主要集中在对计算资源预留的情况,本文中提出了一种资源预留的统一策略,该策略将其它资源的预留和计算资源的预留一起加以考虑,可以提高预留的效率,当采用该策略时可以缩短任务映射的makespan。模拟验证结果表明,该策略能够很好地和前述的基于资源预留的任务映射算法结合起来,适用于网格的动态性异构性环境。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本文的研究背景
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本文的研究意义
• 1.4 本文的内容组织与安排
• 第二章 网格任务调度与DAG调度
• 2.1 网格任务调度概述
• 2.1.1 网格调度研究现状
• 2.1.2 网格调度模式
• 2.1.3 网格调度研究的重点
• 2.2 DAG调度算法分类及特点
• 2.2.1 基于列表的调度算法
• 2.2.2 聚簇调度算法
• 2.2.3 基于任务复制的调度算法
• 2.2.4 随机化搜索技术方法
• 2.3 DAG调度模式
• 2.4 本章小结
• 第三章 网格协同设计中的任务调度模型
• 3.1 网格任务调度模型
• 3.1.1 网格任务调度的相关组件及功能
• 3.1.2 网格任务调度的过程
• 3.2 GMCD中的任务调度机制
• 3.2.1 GMCD中任务分解与执行的过程
• 3.2.2 资源预留的引入
• 3.2.3 引入资源预留的网格协同设计任务调度模型
• 3.3 本章小结
• 第四章 一种基于动态资源预留的任务映射算法
• 4.1 引言
• 4.2 关键任务及动态资源预留问题的提出
• 4.3 算法思想及描述
• 4.3.1 算法思想
• 4.3.2 调度模式
• 4.3.3 相关参数的定义与计算
• 4.3.4 算法描述
• 4.4 算法验证
• 4.4.1 实例验证
• 4.4.2 模拟工具的选用
• 4.4.3 模拟结果及结论
• 4.5 本章小结
• 第五章 统一的资源预留策略
• 5.1 引言
• 5.2 统一的资源预留策略
• 5.2.1 统一资源预留的系统模型
• 5.2.2 统一资源预留的思想
• 5.2.3 统一预留策路中的调度算法
• 5.3 统一预留策略的评价
• 5.3.1 试验结果及分析
• 5.3.2 结论
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢