论文题目: 网格资源定位和任务调度的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机软件与理论
作者: 李季
导师: 吴中福
关键词: 网格,资源定位,任务调度,人工免疫,小世界网络
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着网格计算将作为下一代新的计算范式的出现,它使得地理分布的异构计算资源聚合起来解决科学、工程以及商业领域中的大规模应用问题成为一种可能。网格中的资源大多是异构的、地理分布的。资源的可用性、使用策略和费用开销是随着特定用户、时间、权限以及目标而变化的。在这种大规模的分布式环境中进行资源管理和应用调度是一项复杂的任务。针对目前网格资源管理中的资源定位和任务调度技术的问题和不足,结合当前网格技术和P2P技术的发展趋势,本文将数据聚类原理应用到资源定位领域,以提高资源定位的有效性为目标,从查询开销和维护成本两个重要指标出发,提出了基于聚类的网格资源定位查询模式。同时,结合免疫系统的自适应、自学习、自组织、并行处理和分布协调等特性,将其应用在动态变化的网格任务调度中,提出了一种具有模糊处理时间的网格任务免疫调度算法。通过仿真实验,结果表明:本论文给出的方法是有效的,为解决共享资源环境中的资源定位和任务调度问题进行了有意义的探索。本论文的主要研究工作如下:1.介绍了作为全文基础的网格基础知识,包括网格的概念、网格的分类、网格的体系结构以及网格的使用模式。2.综述了网格资源管理技术,对其中的资源管理概念、功能进行了简单的介绍,重点对目前共享资源环境中的资源定位问题进行了分析。总结了当前资源定位技术中存在的不足,指出将网格技术和P2P技术相结合是未来网格研究的方向之一。3.针对当前网格技术中存在的资源定位问题,根据数据聚类的思想,将分布式的资源索引进行有效地聚类组织,提出了基于聚类的网格资源查询模式(CGRID)。在该查询模式中,索引数据首先根据数据类别进行分类,然后将不同类别的数据按Chord协议形成的类空间结构环上进行配置,确定每个类空间所需时间为O(logN)。在每个类空间中,根据索引数据的相似性度量进行聚类形成聚类簇,然后聚类簇按照小世界网络模型组成一维小世界环。为了快速确定数据簇在环中的位置,在论文中设计了一种根据当前查询数据和当前数据簇ID来估算目标数据簇ID的算法,可以大大加快目标数据簇ID的定位速度。通过仿真实验表明,该查询模式与其它方式相比具有良好的查询路径开销。4.针对网格任务调度的动态性,根据人工免疫原理的优化思想,提出了基于人工免疫的网格任务调度算法。在该算法中,首先对网格任务的动态性通过模糊
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 引言
1.2 网格资源管理的技术特点
1.2.1 网格资源管理和分配
1.2.2 网格资源信息服务（GIS）
1.2.3 网格资源监控
1.3 共享资源环境中的资源定位与网格任务调度的研究现状
1.3.1 共享资源环境中资源定位技术
1.3.2 网格任务调度技术
1.4 论文的主要研究内容
2 网格计算技术概述
2.1 网格的定义
2.1.1 网格的分类
2.1.2 网格的虚拟组织
2.1.3 网格的特性
2.2 网格体系结构
2.2.1 开放网格服务体系结构
2.2.2 OGSA 的两大支撑技术
2.3 网格的使用模式
2.4 主要网格研究项目
2.5 本章小结
3 网格资源管理
3.1 网格资源管理的概念模型
3.2 网格资源管理结构模型分类
3.2.1 集中式模型（Central）
3.2.2 层次资源管理模型（Hierarchical Resource Management）
3.2.3 单元模型（Cell）
3.2.4 市场/经济模型（Economy/Market Model）
3.3 网格资源管理的功能
3.4 本章小结
4 共享资源环境中的资源定位相关技术研究
4.1 网格环境中的资源定位
4.1.1 目录（Catalogues）的概念
4.1.2 网格中的资源发现机制
4.2 P2P 的资源发现机制
4.2.1 Internet 上常见的对等网络系统
4.2.2 用于对等网络的分布式哈希查找系统
4.3 网格与P2P 的相互关系
4.3.1 网格与P2P 的差异
4.3.2 网格与P2P 的发展趋势
4.4 本章小结
5 基于聚类簇的网格资源索引和发现模式（CGRID）
5.1 网格资源的表示形式
5.2 用户的请求和资源分布模式
5.3 小世界网络
5.4 基于聚类的网格资源查询模式（CGRID）
5.4.1 模型思想
5.4.2 CGRID 的基本术语定义
5.4.3 类空间模型
5.5 资源类别空间（资源空间）的构造
5.5.1 数据簇的形成
5.5.2 覆盖网的构成
5.6 资源搜索和覆盖网维护
5.6.1 搜索
5.6.2 数据矢量的加入
5.6.3 数据的离开和失效
5.7 仿真实验和性能评估
5.7.1 评估度量机制
5.7.2 仿真实验的建立
5.7.3 实验结果
5.8 本章小结
6 具有模糊处理时间的网格任务免疫调度算法
6.1 问题的由来
6.2 克隆选择算法
6.2.1 克隆选择原理
6.2.2 人工免疫算子
6.2.3 基于克隆选择原理的优化模型
6.3 网格任务调度问题的定义
6.4 仿真实验
6.4.1 实验设置
6.4.2 参数设置
6.4.3 与其他算法的性能比较
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 未来的工作与展望
致谢
参考文献
附录：作者在攻读博士期间参加的科研和发表的学术论文
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2006-12-05
参考文献
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