基于Ganglia和MDS的校園計算網(wǎng)格監(jiān)控研究.pdf

1、網(wǎng)格環(huán)境中的資源是分布的、異構(gòu)的、數(shù)量龐大而且隨機變化的，網(wǎng)格節(jié)點可能隨時加入和離開網(wǎng)格環(huán)境，這些特性會導致資源和任務(wù)運行信息的頻繁采集，大量消耗節(jié)點資源，也容易導致網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度時被分配給無效的節(jié)點，嚴重影響網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度的執(zhí)行效率。所以構(gòu)建一個靈活高效的網(wǎng)格資源監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控節(jié)點資源和在其上運行的網(wǎng)格任務(wù)的資源消耗信息，是網(wǎng)格計算中重要的環(huán)節(jié)。
　　 校園計算網(wǎng)格是利用校園網(wǎng)內(nèi)的計算資源構(gòu)建的計算網(wǎng)格，為校園環(huán)境內(nèi)的各種研究工作

2、提供高性能的計算能力。校園計算網(wǎng)格（UCGrid 3.0）的核心技術(shù)是基于GT4開發(fā)的計算網(wǎng)格分布式中間件，并以此為基礎(chǔ)建立了校園計算網(wǎng)格門戶，提供了校園計算網(wǎng)格運行的各種功能。
　　 校園計算網(wǎng)格可以解決校園內(nèi)很多資源沒有充分利用而同時有很多任務(wù)得不到相應(yīng)資源的問題。建設(shè)校園計算網(wǎng)格的關(guān)鍵技術(shù)之一是解決資源監(jiān)測問題。
　　 資源監(jiān)測為校園計算網(wǎng)格提供必要的與資源有關(guān)的性能數(shù)據(jù)，是資源發(fā)現(xiàn)和資源分配的基礎(chǔ)。
　　

3、 本文以校園計算網(wǎng)格平臺UCGrid3.0為監(jiān)控對象，設(shè)計并開發(fā)了校園計算網(wǎng)格監(jiān)控系統(tǒng)，包括校園計算網(wǎng)格監(jiān)測門戶和校園計算網(wǎng)格監(jiān)控器。以往的研究僅限于資源監(jiān)測方面，本文研究的監(jiān)控系統(tǒng)包含監(jiān)測和控制兩個方面，提出了對校園計算網(wǎng)格全面的監(jiān)控方案。
　　 校園計算網(wǎng)格監(jiān)測門戶是對校園計算網(wǎng)格中的各種資源的實時監(jiān)測平臺，提供了對CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)流量等各種靜態(tài)和動態(tài)的資源信息的實時監(jiān)測并通過圖形化方式展現(xiàn)。為了彌補GT中MDS 組

4、件對資源信息監(jiān)測的全面性和實時性方面的不足，校園計算網(wǎng)格監(jiān)測門戶引入了Ganglia監(jiān)控框架，基于Ganglia 二次開發(fā)。監(jiān)測門戶通過與gmond組件進行通信，將gmond收集的網(wǎng)格資源實時信息通過web頁面的方式展現(xiàn)，同時將實時資源信息寫入到MDS和數(shù)據(jù)庫中。校園計算網(wǎng)格監(jiān)控器CGAMS可以監(jiān)控校園計算網(wǎng)格中間件、GT網(wǎng)格環(huán)境、網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫等，為校園計算網(wǎng)格的持續(xù)正常運行提供保障。CGAMS分為中心控制端和信息反饋端，分別部署在校園計

5、算網(wǎng)格的中心節(jié)點和各分節(jié)點上，兩端之間通過基于Socket的異步通信機制進行通信。其中中心控制端提供對中心節(jié)點上的校園計算網(wǎng)格中間件和GT組件的監(jiān)控，并接收信息反饋端發(fā)送過來的GT組件運行的狀態(tài)信息，同時中心控制端還可以恢復分節(jié)點的GT組件重新正常工作。CGAMS 采用多線程技術(shù)開發(fā)，確保了在同一時間可以并發(fā)完成各種不同的功能。
　　 由校園計算網(wǎng)格監(jiān)測門戶和網(wǎng)格監(jiān)控器組成的校園計算網(wǎng)格監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以實時地監(jiān)測網(wǎng)格環(huán)境中的各