面向多基礎平臺的云工作流服務模型的研究與設計.pdf

1、作為新興的計算模式，云計算的可擴展性和資源按需分配等特性使其在學術界和業(yè)界獲得巨大的發(fā)展動力；科學工作流管理系統能為科學計算提供有效的數據和任務依賴管理、任務調度與執(zhí)行、來源跟蹤等。全球正進入大數據時代，數據的增長速度大于計算資源的增長，傳統的工作流解決方案已經無法應對不斷增長的數據規(guī)模和分析復雜度。針對大數據挑戰(zhàn)，本文提出基于多基礎平臺的云工作流服務框架，將工作流作為云計算中的服務，處理PB級別數據規(guī)模的科學問題。
　　論文中首

2、先討論云工作流的基本概念和理論基礎，然后提了一種全新的面向多基礎平臺的云工作流服務框架，該框架能夠將科學工作流技術與云計算技術無縫集成，提供工作流即服務應用模式，為科研人員提供便捷、高效的云工作流服務平臺。主要內容如下：
　　1)首先分析科學工作流與云計算集成所面臨的挑戰(zhàn)，并討論4種科學工作流參考架構在云計算環(huán)境中的部署方案，結合每個方案的利弊和實際需求，選擇合適的集成方案。
　　2)然后提出參考服務架構，涵蓋了將多種科學工

3、作流系統與多基礎云平臺集成的主要方面。云工作流服務框架由云工作流管理服務、云資源管理器等8個主要組件以及6個協同交互接口組成。同時，提出云資源管理器的實現參考架構，負責云計算環(huán)境中虛擬資源的供應與管理。
　　3)為了驗證云工作流服務框架的可行性、性能以及可擴展性，本文基于OpenNebula和Eucalyptus云計算平臺對服務框架進行實現，將云資源管理器部署在云計算平臺之上，對云平臺資源操作提供服務化支持；基于Falkon任務調

4、度框架定制高性能任務調度服務，支持大規(guī)模工作流任務調度；基于Swift科學工作流管理系統進行服務化封裝，支持工作流管理即服務模式；實現高可用工作流客戶端，支持高效的工作流應用編輯、編譯和提交。
　　4)設計全方位的實驗驗證服務框架的功能可用性、云資源管理效率以及服務框架整體性能；使用NAS MODIS圖片處理工作流驗證實現方案的可行性和性能；最后，將云工作流實現方案部署在Science@Guoshi平臺上作為產品部署案例，提供Mo