网格计算中任务调度算法的改进

论文摘要

网格是继Internet和Web之后的第三大浪潮,传统的互联网实现了计算机硬件的连通,Web技术实现了网页和网络资源的手工互联,而网格技术则试图实现互联网上所有资源的全面连通。网格是利用互联网把全球分散在不同地理位置的计算机整合成一个虚拟的超级计算机,将网络中闲置的各种计算资源、存储资源、通信资源合理地组织利用,给网格用户提供一种标准的、可靠的、随处可得的计算能力。任务调度算法的设计是网格技术研究的重点之一,任务调度的目的是在异构的计算机网络中,考虑各网格节点的计算性能和通讯性能,最优地分配任务,实现最佳的调度策略,从而高效地完成计算任务。基于网格计算技术的发展现状,不断改进和优化现有的调度算法,提出更好的调度策略,尽可能地提高网格计算的效率,是网格发展过程中一个现实而重要的问题。本文首先概述了网格的产生背景和网格计算的相关概念,简介了网格计算的研究现状和发展趋势,阐述了任务调度在网格计算中的重要性;然后对网格调度模型任务调度算法作了介绍,并对几种典型的静态和动态调度算法作了分析和对比,指出了传统Min-Min算法的不足;在此基础上对传统Min-Min算法作了一些改进,提出了同时考虑任务带宽要求和负载均衡要求的改进算法,设计了一种有依赖关系的任务调度算法。所有改进算法都采用SimGrid模拟器进行了仿真,验证了算法的合理性和高效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 网格的产生背景
• 1.1.1 新一代网络技术的发展
• 1.1.2 高性能应用需求的增加
• 1.1.3 资源闲置和资源稀缺的矛盾
• 1.2 网格计算技术
• 1.2.1 网格及网格计算的概念
• 1.2.2 网格计算的主要特点
• 1.2.3 网格计算的三个要素
• 1.2.4 网格计算的分类
• 1.2.5 网格计算的应用
• 1.3 网格计算的研究趋势
• 1.4 任务调度在网格计算中的重要性
• 本章小结
• 第二章 网格计算中任务调度算法的分析
• 2.1 任务调度的概念
• 2.2 网格调度模型
• 2.3 任务调度器的设计
• 2.4 独立任务的调度算法
• 2.4.1 静态任务调度算法
• 2.4.2 动态任务调度算法
• 2.4.3 两类调度算法的对比
• 2.5 传统 Min-Min算法的分析
• 2.5.1 算法分析
• 2.5.2 存在的局限性
• 本章小结
• 第三章 任务调度算法的改进设计
• 3.1 基于任务带宽要求及负载均衡要求的任务调度算法设计
• 3.1.1 任务调度器简单模型
• 3.1.2 算法分析
• 3.1.3 算法设计
• 3.1.4 算法模拟
• 3.2 依赖任务调度算法设计
• 3.2.1 典型的依赖任务调度算法 GS分析
• 3.2.2 依赖任务的Min-Min算法的提出
• 3.2.3 算法设计
• 3.2.4 实例分析
• 3.2.5 算法模拟
• 本章小结
• 第四章 仿真试验
• 4.1 使用网格模拟器的必要性
• 4.2 网格模拟器SimGrid简介
• 4.2.1 选择SimGrid的理由
• 4.2.2 SimGrid的安装
• 4.2.3 SimGrid的API与C程序的链接
• 4.2.4 SimGrid的部分API函数
• 4.2.5 SimGrid模拟流程
• 4.3 利用SimGrid模拟调度
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢