基于多QoS需求驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)格資源調(diào)度研究.pdf

1、網(wǎng)格是一種能夠把分布在網(wǎng)絡(luò)上數(shù)以億計(jì)的計(jì)算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等結(jié)合起來，形成一個(gè)虛擬的邏輯整體，并將這些資源轉(zhuǎn)化成一種隨時(shí)隨地可得的、可靠的、經(jīng)濟(jì)的計(jì)算能力的技術(shù)和管理方法。在網(wǎng)格技術(shù)的研究中，任務(wù)調(diào)度顯得尤為重要，網(wǎng)格資源調(diào)度就是根據(jù)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的計(jì)算性能、資源狀況，保障網(wǎng)格用戶提交的任務(wù)以合理的方式分配到相應(yīng)的網(wǎng)格資源上執(zhí)行，同時(shí)滿足網(wǎng)格用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求。資源調(diào)度問題是一個(gè)NP完全問題，研究表明此類

2、問題往往難以得到最優(yōu)解，甚至根本就不存在最優(yōu)解。
　　 本文引入滿意度函數(shù)的概念，以討論網(wǎng)格用戶多QoS需求情況下，尋找資源調(diào)度的滿意解。將眾多QoS約束指標(biāo)分為性能QoS和信任QoS兩類，選取了性能QoS中的優(yōu)先級(Priority)、時(shí)效性(Timeliness)和精度性(Precision)，以及信任QoS中的安全性(Security)和可靠性(Reliability)共5個(gè)指標(biāo)作為研究對象，同時(shí)將服務(wù)級別劃分為剛性級(H

3、ard)、彈性級(Soft)和盡力級(Try)三個(gè)級別。首先對每一維的QoS約束指標(biāo)進(jìn)行描述和量化；其次分別構(gòu)建每一維QoS參數(shù)的滿意度函數(shù)模型，并將各滿意度函數(shù)模型相結(jié)合得到QoS綜合滿意度函數(shù)模型；最后，根據(jù)網(wǎng)格用戶提交任務(wù)的滿意度要求和網(wǎng)格資源可以提供的滿意度保障，結(jié)合Min-Min算法，提出了改進(jìn)的Q-Min-Min算法，以期將傳統(tǒng)經(jīng)典Min-Min算法中按照期待執(zhí)行時(shí)間(ETC，Expected Time to Compute

4、)矩陣進(jìn)行調(diào)度改為按照基于性能QoS和信任QoS約束指標(biāo)建立起的綜合滿意度函數(shù)值矩陣--服務(wù)質(zhì)量滿意度矩陣(QSM，QoSSatisfied Matrix)進(jìn)行調(diào)度，以改進(jìn)原算法中只考慮運(yùn)行時(shí)間這一指標(biāo)，從而研究多QoS需求驅(qū)動(dòng)的資源調(diào)度問題。仿真對比實(shí)驗(yàn)表明，基于Q-Min-Min調(diào)度算法在任務(wù)的跨度(Makespan)和成本(Cost)兩項(xiàng)性能指標(biāo)上均比Min-Min算法更具有優(yōu)勢，這說明本文提出的基于多QoS約束的網(wǎng)格資源調(diào)度算法