硕士论文--网格中任务调度与负载均衡问题研究.pdf

摘要关键词:网格计算,负载平衡,任务调度,飞机维修信息网格随着科学技术的快速发展,很多科学计算和复杂应用系统的计算薰越来越接起来,共同完成计算闯题的技术被称为网格计算或者无缝、可扩展计算。网格计算为解决超大规模、超级复杂的计算密集或者数据密集的问题提供了十分有效综上所述,本文对网格系统的资源发现、负载平衡等问题做了深入的研究,大,需要由多种机器组成、多个系统合作、多个科学仪器设备相连的网络虚拟超级计算机来进行处理。这种将地理上分布、异构的多种计算资源通过高速网络连的途径。然而,对于复杂的网格系统,其性能因资源和任务的不确定性等因素而实时变化,因此网格的资源发现与管理、负载平衡是网格计算中需要解决的关键性问题。针对网格的资源发现机制,任务分配和负载均衡等问题,本文进行了研究。论文首先分析了网格历史、研究现状和网格的体系结构。给出了一种新的资源发现模型,该模型不仅保留了层次式管理模型的“层层传递”和基于多式管理模型的“移动蜒啊闭饬街中畔⑹占呗裕一固峁┝顺9嫱ǖ馈上访通道和下查通道三种特殊通道以及相关的“上访下查”策略。其次研究了一种基于预测的动态负载平衡策略,对各种预测算法进行研究分析,找出一种最合适于预测网格结点的指数平滑预测算法,并且使用该预测算法的动态负载平衡策略在网格试验床上进行了试验,通过与其它的策略的比较,验证了该策略的优越性。文中对以为主的网格,也给出了一种负载平衡的解决方法。最后针对飞机维修与故障诊断的实际需求,设计了一个飞机维修信息网格系统,并对维修信息网格中的信息融合、数据挖掘方法进行了研究和初步设计。该网格系统可以实现各种维修信息资源的充份共享,提高飞机维修效率。并完成了一个飞机维修信息网格系统的初步设计,为开展网格计算技术的下一步工作,建造网格系统奠定了基础。西北工业大学硕士学位论文
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。高性能计算已经成为许多科学和工程实践的关键技术。科学家们也越来越多地使用超级计算机来研究复杂问题,例如可以用来预测复杂的非线性现象,或者是在做实验之前,就可探索物理参数的变化规律,力在不断的增长,仍然有许多应用无法实现。因为这些应用往往需要处理能力强大的超级计算枫的支持,但是超级计算机造价极高,通常只有一些国家级部门,如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备;另一方面,某些应用对计算的要求非常高,即使是现在最大的超级计算机也无法提供他们所需的资源,这时就需别的计算资源联结在一起,形成大规模的几乎可以无限扩展的计算能力;制造技术与工艺、体系结构设计在不断提高着单个计算设备的能力:网络技术的进步已经可以使一种支持有效并发执行的方式,汇聚地理上分散的计算资源成为可能。这种新的网络计算模式——基于动态的、异构的和跨区域的协同资源共享问题求解的计算模式就是网格计算。在这个网络计算时代,孤立的计算机系统、软件和网格计算是当今计算机科学领域新兴起的一个具有很高甚至还可以用来模拟现实世界中所发生的某些事件。然而,尽管超级计算机的能要将高性能计算依托蚱渌咚偻缃俨际澜绺鞲鼋锹涞哪芰ηР钔应用将被网络化的产品和服务取代。世晃将被互联成为一个开放的、一体化的、资源共享的全球电脑网络,即用全球大网格月闳死嗟需求。网格计算的直接起源为元计算钤缡怯蒘和引入的。网格计算的概念是在钅恐刑岢隼吹摹K淙欢酝窦扑的研究已经有了很大的进步,但是到目前为止,关于什么是网格计算,还没有一个普遍接受的定义,关于网格的概念的分歧和争议依然存在。那么究竟何谓网格计算,年《网格:一种未来计算基础设施蓝图》一书中写到:一个计算网格是一个硬件和软件基础设旌,此基础设施提供对商端计算能力可靠的、一致的、普遍的和不昂贵的接入。年一篇“网格剖析”的文章中,提出社会和策略西北工业大学硕士学位论文
问题。指出网格计算关心的是:在动态的,多机构的虚拟组织中协调资源共享和资源共享管理的能力,利用协商得到资源池共同解决一些问题。随后,协议标准化在使异构系统间交互操作和使其成为公共基础设施的重要性被人们逐渐认识。⑿鞣羌锌刂谱试础M裾细髦肿试矗鞲髦质褂谜撸庑┳试春褪不同管理单元:网格还解决在这种分布式环境中出现的安全,使用费用。成员权限等问题。否姗荒芩惚镜毓芾硐低沉教嫱瘛⑹褂帽曜肌⒖7拧⑼ㄓ玫男楹徒缑妗A礁窠⒃诙喙δ艿男楹徒缑嬷希这些协议和界面解决认证,授权,资源发现和资源存取等基本问题。否则,⒌玫椒瞧椒驳姆裰柿俊M裨市硭淖试幢恍魇褂茫缘玫蕉嘀址裰量,满足不同使用者的需求,如系统相应时阊,流通量,有效性,安全性,及资源定位。使得联合系统的功效比其备部分的功效总和要大得多。因此我们可以这样认为:⒏窬褪且桓黾傻募扑阌胱