基于时间均衡的自适应网格任务调度机制研究

摘要

网格计算技术是当前国内外通信领域研究的热点之一。而网格任务调度是其提高任务运行性能、实现网格资源共享的关键技术之一，它以一定的优化目标为指导，通过合理的匹配网格资源和网格任务，将任务调度到资源上运行。这是网格领域一直以来研究的核心和难点。 本文详细分析了计算网格模型尤其是网格资源及网格任务调度的特征，并针对计算网格中大量独立或松耦合的任务 (称为任务放牧) 进行调度的这一类应用，提出一种基于时间均衡的启发式调度方法，使任务分解后在资源上期望完成时间点相同，以此来提高任务的完成速度，提高系统吞吐率，同时使任务得到有效调度，资源得到有效利用。同时在此基础上，综合考虑了资源的负载、本地任务和远程任务的区别、远程任务的优先级以及调度但未执行的任务进行重新调度的优先级等因素，使本调度机制相比于其他机制更接近于实际应用状况，将为日后进行大规模任务调度、信息处理提供参考。 在本文最后进行了仿真实验，就任务完成时间、系统吞吐率、紧急任务的优先调度等方面与 Max-Min 算法和 Max-Int 算法进行了比较。实验结果证实了 ATBBS 算法在缩短任务完成时间，提高系统吞吐率，给紧急任务以优先调度等方面具有更好的优越性，是一种性能较好的任务调度算法。

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第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1网格基础知识

1.1.2计算网格与任务调度

1.1.3国内外网格计算项目简介

1.2计算网格任务调度研究现状

1.3本文研究内容

1.4论文结构

第二章网格研究现状

2.1网格基础

2.1.1网格简介

2.1.2网格的体系结构

2.2网格应用现状和发展趋势

2.2.1分布式超级计算

2.2.2高吞吐率计算

2.2.3按需计算

2.2.4数据密集型计算

2.2.5协同计算

2.3网格调度模型

2.3.1应用程序分析模块

2.3.2资源特性分析模块

2.3.3应用程序分解模块

2.3.4机器选择

2.3.5任务映射

2.3.6任务调度

2.4网格调度算法

2.4.1在线模式调度算法

2.4.2批模式调度算法

2.5小结

第三章基于时间均衡的自适应任务调度算法

3.1基本思想

3.2算法设计

3.2.1算法术语定义

3.2.2算法前提

3.2.3算法推导

3.2.4自适应因子

3.2.5基于时间均衡的自适应任务调度算法

3.3小结

第四章仿真实验

4.1 SimGrid模拟器简介

4.2仿真平台搭建

4.2.1下载和安装

4.2.2实验配置

4.3仿真试验

4.3.1调度事件时间间隔△t的确定

4.3.2任务整体完成时间仿真

4.3.3算法系统吞吐率仿真

4.3.4算法对紧急任务的响应仿真

4.4小结

第五章结论及未来的工作

5.1结论

5.2未来的工作

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文

参考文献