基于资源预测的网格工作流调度算法研究

论文摘要

在过去的十年中,科学计算正从主机集中式转移到分布方式,近年来这一趋势更向着网格计算延伸。网格以资源共享为目的,支持对可计算资源的远程和并发的访问。由于网格中的资源具有分布性、共享性、相似性、动态性、多样性、自治性和管理多重性等特点,导致传统工作流的一些方法和技术不能有效地处理网格环境中的有关问题。本文根据网格资源和网格应用的特点,对网格工作流的调度算法进行了研究。本文首先介绍了网格的基本概念、特点、应用领域和当前比较流行的网格工作流体系结构。其中,网格工作流调度算法是网格工作流管理技术的关键部分。现有相关的调度算法解决问题的角度和目的各不相同,但是这些算法很少考虑到网格环境中资源的易失性对网格工作流调度产生的影响。这些算法认为网格工作流执行过程中服务资源从来不会离开网格环境和发生故障。事实上由于网格资源的自制性和动态性,网格资源总是处于“正常状态”和“非正常状态”的交替状态并对网格工作流的执行产生影响。为得到更好的解决办法,本文利用有限状态连续时间Markov随机过程模型提出两个预测算法,算法是在DAG图中的关键路径上根据用户要求的资源系统可靠度在一定信任水平下,选择执行费用最低的资源组合方案。最后利用Matlab,通过实验验证了该算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 网格内涵
• 1.1.2 网格体系结构
• 1.1.3 网格应用中的工作流
• 1.1.4 网格工作流研究现状
• 1.2 本文的研究意义和主要工作
• 1.3 本文的结构
• 第二章 时间限制严格的DAG 类型网格工作流调度算法研究
• 2.1 相关网格工作流调度算法介绍
• 2.2 相关算法的不足之处
• 第三章 两种新的基于资源预测算法
• 3.1 新算法的提出
• 3.2 算法1 基于资源有效度预测的网格工作流调度算法
• 3.2.1 算法1 的模型
• 3.2.2 算法1 的描述
• 3.3 算法2 基于资源状态预测的网格工作流调度算法
• 3.3.1 算法2 的模型
• 3.3.2 算法2 的描述和分析
• 第四章 新算法的模拟实验与结果分析
• 4.1 算法1 的模拟实验
• 4.2 算法2 的模拟实验
• 4.3 小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 本文的主要工作
• 5.2 有待改进的问题
• 附录 模拟程序清单
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文