網格中基于自適應容錯機制的任務調度算法.pdf

1、網格作為一種異構的、動態(tài)的平臺，其任務調度的目標是在滿足一定的服務質量、性能指標和優(yōu)先級約束的前提下，將可以并行執(zhí)行的任務按照合理的分配策略映射到相應的資源節(jié)點上合理有序的執(zhí)行，達到總的執(zhí)行時間最優(yōu)。不同于傳統(tǒng)的網格任務調度，無線傳感器網格中的任務調度更為復雜，因為必須考慮無線傳感器網絡能量受限、計算能力有限、帶寬低不穩(wěn)定等特點帶來的影響，以及不同應用和用戶提交的任務調度失敗該如何進行容錯處理的問題，因此如何將現(xiàn)有的任務調度算法跟無線傳

2、感器網格相結合，盡量實現(xiàn)最優(yōu)時間跨度并按照一定策略進行自適應的容錯處理就成為一個非常有意義的研究方向。
　　 本論文介紹了無線傳感器網絡和網格的融合及意義，提出了將無線傳感器網格中的任務調度劃分為兩個階段：數(shù)據收集階段和分析計算階段。數(shù)據收集階段要在分析計算階段開始之前完成，傳感器網絡收集完成任務所需的全部原始數(shù)據，然后利用網格技術對這些數(shù)據進行計算并最終完成任務。這樣可以有效減少無線傳感器網絡中節(jié)點的計算任務，使傳感器節(jié)點專注

3、于收集和傳輸信息，節(jié)省了電源的能量；并且可以有效利用網格技術處理所有的計算任務，提高計算的效率和準確率。在網格中，本論文提出了基于復制策略的遺傳禁忌搜索算法(REP_GA_TS)：根據關鍵任務的優(yōu)先級，采用作業(yè)復制的策略對關鍵任務在多個資源節(jié)點進行部署，能夠有效的減少關聯(lián)任務之間的通信延遲；遺傳禁忌搜索算法能夠有效的克服GA調度算法早熟和收斂性差的缺點，并能夠有效提高TS調度算法的效率。在WSN中，本論文提出了基于圖元神經GN的模式匹配

4、算法，能夠有效降低傳感器節(jié)點環(huán)境感知、數(shù)據傳遞等任務消耗的能量，延長節(jié)點壽命。在任務調度出現(xiàn)錯誤的情況下本論文采用自適應的容錯策略AFT_REP_GA_TS的任務調度算法，根據錯誤級別進行自適應的容錯處理，以最大的限度確保任務的成功執(zhí)行。本論文對比分析了常見的網格模擬器并重點介紹了Gridsim仿真工具，最后通過一系列的仿真實驗通過收斂時間和makespan兩個重要參數(shù)，驗證了本文提出的GA_TS、REP_GA_TS任務調度算法和自適應

5、容錯策略的有效性及調度效率。
　　 本論文還存在著一些不足需要今后繼續(xù)進行研究：本論文對無線傳感器網格分析不夠深入，如何構建一個完善的任務調度策略來進行網格和無線傳感器網絡的任務調度是今后研究的重點；遺傳算法明顯收斂時進行禁忌搜索，但是明顯收斂的條件很難明確界定，如果過早停止遺傳算法，則選擇出的最優(yōu)染色體在禁忌搜索算法中不一定能得到最優(yōu)的結果；如果停止遺傳算法過晚，會增加整體的執(zhí)行時間。今后的研究重點將是設計一個合理的閾值，使遺