基于知識發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)格調(diào)度優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)格系統(tǒng)的建立可以使用戶共享網(wǎng)格中大量的資源,但網(wǎng)格本身具有的廣域性、異構(gòu)性和動態(tài)性等特點使得要想在網(wǎng)格系統(tǒng)上取得高性能并不是一件容易的事情。為了能充分利用網(wǎng)格這樣的分布異構(gòu)平臺,應用程序必須被合理地調(diào)度以優(yōu)化它對系統(tǒng)資源的使用,取得較好的執(zhí)行性能。無論是早期的計算網(wǎng)格還是目前的服務網(wǎng)格,都面臨著如何有效地對網(wǎng)格應用進行調(diào)度的問題。因此,網(wǎng)格調(diào)度成為人們研究網(wǎng)格技術(shù)的重要內(nèi)容之一。
　　網(wǎng)格系統(tǒng)是一個復雜系統(tǒng)。網(wǎng)格系統(tǒng)中的各種對象

2、,包括網(wǎng)格資源、網(wǎng)格應用和網(wǎng)格用戶,其活動狀態(tài)看上去是一些動態(tài)變化的隨機系統(tǒng),但實際上并非如此。仔細研究就會發(fā)現(xiàn),網(wǎng)格系統(tǒng)中的某些活動和狀態(tài)呈現(xiàn)出特定的規(guī)律性,這些規(guī)律性的存在是和網(wǎng)格系統(tǒng)中各種對象的內(nèi)部行為、活動的執(zhí)行策略、用戶的使用方式等密切相關(guān)的。一般認為,事務具有的規(guī)律性通?？梢钥醋魇悄撤N知識的存在。發(fā)現(xiàn)和掌握了這些知識也就認識和理解了其對應的事務規(guī)律性。在網(wǎng)格系統(tǒng)中,特定知識的存在使人們?nèi)菀诇蚀_地認識和理解網(wǎng)格對象未來的活動和

3、狀態(tài),發(fā)現(xiàn)并利用這些知識將有助于更好地進行網(wǎng)格調(diào)度。對網(wǎng)格調(diào)度進行優(yōu)化是獲得高性能的一種途徑?；谥R發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)格調(diào)度優(yōu)化技術(shù)從系統(tǒng)層性能預測、應用層調(diào)度和網(wǎng)格工作流調(diào)度三個方面對影響網(wǎng)格調(diào)度性能的各種因素進行分析,利用網(wǎng)格系統(tǒng)呈現(xiàn)的特定知識對網(wǎng)格調(diào)度進行優(yōu)化。對網(wǎng)格活動的歷史記錄的分析和不同活動規(guī)律的總結(jié)及應用是研究調(diào)度優(yōu)化的總體思路,而基于知識發(fā)現(xiàn)的各類數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)技術(shù)的使用則是實施優(yōu)化的重要方法和手段。
　　在網(wǎng)格環(huán)境中,由于

4、資源共享往往會造成系統(tǒng)負載及資源的可用性隨時發(fā)生變化。在系統(tǒng)層,考慮網(wǎng)格資源在特定時間段內(nèi)的性能特征,使用資源區(qū)間負載及其變化量信息對未來的資源性能進行預測?？紤]資源負載的變化量信息為資源的可用性度量提供了一種有效的方式,成為調(diào)度優(yōu)化的重要依據(jù)。
　　在進行應用層調(diào)度時,要讓任務高效地在資源上獲得執(zhí)行,任務調(diào)度執(zhí)行過程中網(wǎng)格資源和數(shù)據(jù)副本的合理選擇是兩個關(guān)鍵因素。針對網(wǎng)格環(huán)境中任務調(diào)度的目標系統(tǒng)具有規(guī)模龐大分布異構(gòu)和動態(tài)性等特點,

5、基于模糊聚類的網(wǎng)格資源選擇策略實現(xiàn)了對網(wǎng)格資源的合理劃分,使得在任務調(diào)度時能夠較準確地優(yōu)先選擇綜合性能較好的資源邏輯分組。而在數(shù)據(jù)副本選擇方面,基于分類技術(shù)的選擇策略將副本選擇問題看作是一個分類問題,利用數(shù)據(jù)傳輸?shù)臍v史記錄構(gòu)造問題分類器,再根據(jù)當前數(shù)據(jù)請求的相關(guān)屬性由分類器進行分類,快速地定位副本位置,提高了數(shù)據(jù)訪問的效率。
　　目前,網(wǎng)格工作流已經(jīng)成為網(wǎng)格環(huán)境中的一項基本服務。當依靠已定義的網(wǎng)格工作流無法滿足處理新問題的需要時,

6、網(wǎng)格用戶經(jīng)常以人為方式逐個調(diào)用網(wǎng)格服務,因此整個過程是一種包含了隱性規(guī)則的、松散定義的工作流。基于多維序列模式挖掘構(gòu)造隱式網(wǎng)格工作流將是現(xiàn)有的顯式網(wǎng)格工作流建模方式的有益補充。此外,網(wǎng)格工作流的調(diào)度既要考慮應用對特定服務的局部性能要求,又要考慮工作流的全局性能約束。將網(wǎng)格工作流的調(diào)度問題看作是一個優(yōu)化問題,使用分布式遺傳算法進行求解能夠獲得較好的調(diào)度結(jié)果。
　　當前的網(wǎng)格服務描述語義模型中對服務質(zhì)量平面的、靜態(tài)的和簡單的描述不足以