基于云计算平台的电信业务支撑系统中调度技术的研究

论文摘要

电信业务支撑系统是电信运营一体化、信息资源共享的支持系统,是各主要电信运营商在当前竞争环境下成功与否的关键。云计算是新一代分布式计算技术,它在网格的基础上发展而来,为解决大规模计算与海量存储提供了平台。MapReduce是现有的云计算系统常用的并行编程模型与调度方式,它为云计算系统提供了强大而可靠的并行计算服务,同时简化了云计算系统管理人员的操作。任务调度是MapReduce框架的重要组成部分,然而,MapReduce框架中的原有调度算法无法完全适用于复杂的电信业务支撑系统的异构环境,执行性能较差。论文针对电信业务支撑系统的特点,在LATE(Longest Approximate Time to End)调度算法的基础上,提出一种改进的动态阈值调度算法(Dynamic Threshold scheduling algorithm,简称DT调度算法)。该算法在计算任务剩余执行时间时使用实时速率替代原来的平均速率,实时速率较平均速率更具时效性与准确性,从而提高了任务剩余时间估算的精准度;判定落后任务时引入了动态阈值的概念,使判定阈值随任务的进度改变而动态变化,从而可以更早、更准确的发现落后任务;在启动落后任务的备份任务时,为备份任务定义了权值,在任务队列中由权值大小来决定备份任务执行的次序,从而避免了启动不必要备份任务的情况,节省了系统资源,提高了计算资源的利用率。最后,通过模拟实验,验证了DT调度算法的有效性。论文的创新性在于:(1)用任务实时执行速率替代了任务平均执行速率来计算任务剩余执行时间;(2)采用随任务进度变化而改变的动态阈值来判定落后任务;(3)为落后任务的备份任务定义权值,决定其执行次序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景与意义
• 1.2 论文的主要工作
• 1.3 论文的组织结构
• 第二章 云计算技术概述
• 2.1 云计算技术演进
• 2.2 云计算技术综述
• 2.2.1 云计算的概念
• 2.2.2 云计算的分类
• 2.2.3 云计算的特点
• 2.2.4 云计算的关键技术
• 2.2.5 云计算与其他计算形式的区别
• 2.3 云计算技术发展趋势
• 2.4 本章小结
• 第三章 云计算中的调度技术分析
• 3.1 云计算调度技术概述
• 3.2 云计算用户作业调度
• 3.3 云计算任务调度
• 3.3.1 云计算任务调度的概念
• 3.3.2 云计算任务调度的特点
• 3.3.3 云计算任务调度的过程
• 3.4 云计算落后任务调度
• 3.5 现有的落后任务调度算法分析与比较
• 3.5.1 Hadoop 原有调度算法
• 3.5.2 LATE 调度算法
• 3.6 本章小结
• 第四章 面向电信业务支撑系统的云计算调度技术研究
• 4.1 电信业务支撑系统概述
• 4.2 电信业务支撑系统任务的特点
• 4.3 落后任务调度算法的改进设计
• 4.3.1 算法改进的内容
• 4.3.2 落后任务的判定算法设计
• 4.3.3 备份任务的启动算法设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 实验及结果分析
• 5.1 实验环境及系统配置
• 5.1.1 硬件环境
• 5.1.2 软件环境
• 5.1.3 系统配置
• 5.2 实验场景设计
• 5.3 只使用动态阈值的调度算法性能测试
• 5.3.1 集群中存在慢节点的情况
• 5.3.2 集群中不存在慢节点情况
• 5.4 使用实时速率的调度算法性能检测
• 5.5 DT 调度算法性能检测
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文的主要工作
• 6.2 进一步工作和展望
• 缩略词
• 图表清单
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文