網(wǎng)格資源定位和任務(wù)調(diào)度的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)格計(jì)算將作為下一代新的計(jì)算范式的出現(xiàn)，它使得地理分布的異構(gòu)計(jì)算資源聚合起來(lái)解決科學(xué)、工程以及商業(yè)領(lǐng)域中的大規(guī)模應(yīng)用問(wèn)題成為一種可能。網(wǎng)格中的資源大多是異構(gòu)的、地理分布的。資源的可用性、使用策略和費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)是隨著特定用戶(hù)、時(shí)間、權(quán)限以及目標(biāo)而變化的。在這種大規(guī)模的分布式環(huán)境中進(jìn)行資源管理和應(yīng)用調(diào)度是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。 針對(duì)目前網(wǎng)格資源管理中的資源定位和任務(wù)調(diào)度技術(shù)的問(wèn)題和不足，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)格技術(shù)和P2P技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，本文將數(shù)據(jù)聚

2、類(lèi)原理應(yīng)用到資源定位領(lǐng)域，以提高資源定位的有效性為目標(biāo)，從查詢(xún)開(kāi)銷(xiāo)和維護(hù)成本兩個(gè)重要指標(biāo)出發(fā)，提出了基于聚類(lèi)的網(wǎng)格資源定位查詢(xún)模式。同時(shí)，結(jié)合免疫系統(tǒng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織、并行處理和分布協(xié)調(diào)等特性，將其應(yīng)用在動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度中，提出了一種具有模糊處理時(shí)間的網(wǎng)格任務(wù)免疫調(diào)度算法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：本論文給出的方法是有效的，為解決共享資源環(huán)境中的資源定位和任務(wù)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了有意義的探索。 本論文的主要研究工作如下：

3、 1. 介紹了作為全文基礎(chǔ)的網(wǎng)格基礎(chǔ)知識(shí)，包括網(wǎng)格的概念、網(wǎng)格的分類(lèi)、網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)格的使用模式。 2. 綜述了網(wǎng)格資源管理技術(shù)，對(duì)其中的資源管理概念、功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，重點(diǎn)對(duì)目前共享資源環(huán)境中的資源定位問(wèn)題進(jìn)行了分析。總結(jié)了當(dāng)前資源定位技術(shù)中存在的不足，指出將網(wǎng)格技術(shù)和P2P技術(shù)相結(jié)合是未來(lái)網(wǎng)格研究的方向之一。 3. 針對(duì)當(dāng)前網(wǎng)格技術(shù)中存在的資源定位問(wèn)題，根據(jù)數(shù)據(jù)聚類(lèi)的思想，將分布式的資源索引進(jìn)行有效地

4、聚類(lèi)組織，提出了基于聚類(lèi)的網(wǎng)格資源查詢(xún)模式（CGRID）。在該查詢(xún)模式中，索引數(shù)據(jù)首先根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)，然后將不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)按Chord協(xié)議形成的類(lèi)空間結(jié)構(gòu)環(huán)上進(jìn)行配置，確定每個(gè)類(lèi)空間所需時(shí)間為O(logN)。在每個(gè)類(lèi)空間中，根據(jù)索引數(shù)據(jù)的相似性度量進(jìn)行聚類(lèi)形成聚類(lèi)簇，然后聚類(lèi)簇按照小世界網(wǎng)絡(luò)模型組成一維小世界環(huán)。為了快速確定數(shù)據(jù)簇在環(huán)中的位置，在論文中設(shè)計(jì)了一種根據(jù)當(dāng)前查詢(xún)數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)簇ID來(lái)估算目標(biāo)數(shù)據(jù)簇ID的算法，可以大大加

5、快目標(biāo)數(shù)據(jù)簇ID的定位速度。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，該查詢(xún)模式與其它方式相比具有良好的查詢(xún)路徑開(kāi)銷(xiāo)。 4. 針對(duì)網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度的動(dòng)態(tài)性，根據(jù)人工免疫原理的優(yōu)化思想，提出了基于人工免疫的網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度算法。在該算法中，首先對(duì)網(wǎng)格任務(wù)的動(dòng)態(tài)性通過(guò)模糊性理論模糊化，然后在任務(wù)調(diào)度的性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)約束下得到調(diào)度問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)；最后，通過(guò)免疫優(yōu)化的克隆選擇算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明：該算法是可行的，并且比當(dāng)前許多流行的調(diào)度算法的性