CDG网格信息服务与任务调度模块的研究与实现

论文摘要

当前校园网内资源闲置与资源紧张的矛盾日益加深,作者提出了校园数据网格（Campus Data Grid, CDG）的来解决这一矛盾。在 CDG环境中,数据是分布在 CDG 的各个节点上的,用户可能需要动态的访问 CDG 中的数据,或向 CDG 申请发布自己的数据,此时系统需要响应大量的用户提交的任务请求,这就需要一个适用于 CDG 的调度模块。如何搜集各个节点的信息情况,为调度模块提供信息服务,并且根据信息服务进行任务调度,使得这些任务尽可能的在系统的多个节点上并行且高效的执行,都是作者需要解决的问题。 Globus 是网格技术的典型代表,它帮助规划和组建大型的网格试验平台,开发适合大型网格系统运行 的大型应用程序。作者选取了Globus Toolkit2.4 作为 CDG 的基础平台,搭建了一个试验网格环境,在这个试验环境中研究实现了 CDG 的信息服务的部分功能,以及一种适用于 CDG 的任务调度算法,最后测试了信息服务的实现模块,并且用一种模拟方法测试了基于信息服务的任务调度模块。 本文第一部分介绍了网格的发展概况以及 Globus 项目,第二部分介绍了校园数据网格的一些基本情况以及整体设计,第三部分详细介绍了 LDAP 技术、Globus Toolkit 2.4 中的 MDS-2,第四部分详细介绍了 CDG 信息服务模块与任务调度模块的设计与实现,其中包含一个适用于 CDG 的任务调度算法的设计与证明,第五部分介绍了试验环境与模块测试,包括一些测试数据与结论,第六部分是工作总结以及对今后研究的展望。

论文目录

• 第一章 网格概述
• 1.1 网格简介
• 1.1.1 网格的概念
• 1.1.2 网格的目的
• 1.1.3 网格的基本要求
• 1.1.4 网格的意义
• 1.2 Globus 项目
• 1.2.1 Globus 的起源和发展
• 1.2.2 Globus 体系结构
• 1.3 数据网格的关键问题
• 1.4 小结
• 第二章 基于 LDAP 的 GLOBUS 信息服务框架
• 2.1 LDAP 技术概述
• 2.1.1 什么是 LDAP
• 2.1.2 LDAP 四种基本模型
• 2.1.3 LDAP 与网格
• 2.2 Globus 中的信息服务
• 2.2.1 网格信息服务的需求
• 2.2.2 Globus 信息服务体系结构
• 2.2.3 基础协议
• 2.2.4 聚集目录服务
• 2.2.5 MDS-2 的实现
• 2.3 小结
• 第三章 CDG 项目介绍
• 3.1 CDG 项目要解决的问题
• 3.2 CDG 体系结构
• 3.2.1 CDG 的基本组成单位：CDG Unit
• 3.2.2 CDG 的定义
• 3.3 小结
• 第四章 CDG 信息服务与任务调度模块的设计与实现
• 4.1 CDG 中的信息服务模块的设计与实现
• 4.1.1 需求
• 4.1.2 体系结构
• 4.1.3 CDG 网格中的系统信息提取
• 4.1.4 CDG 网格中的信息分析
• 4.1.5 信息服务模块的实现
• 4.2 任务调度模块的设计与实现
• 4.2.1 任务调度概述
• 4.2.2 CDG 系统中任务提交、调度、执行模型
• 4.2.3 任务调度要解决的问题
• 4.2.4 问题的抽象与分析
• 4.2.5 调度算法的设计与实现
• 4.3 小结
• 第五章 试验环境与模块测试
• 5.1 软硬件环境
• 5.1.1 硬件环境
• 5.1.2 软件环境
• 5.2 层次化的信息服务配置
• 5.3 测试方案
• 5.3.1 测试信息服务
• 5.3.2 测试调度程序
• 5.4 实验结果数据与分析
• 5.5 结论
• 第六章 总结与展望
• 6.1 作者的工作
• 6.2 总结与展望
• 6.3 致谢
• 6.4 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 参考文献