網(wǎng)格計(jì)算中任務(wù)調(diào)度算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多科學(xué)計(jì)算和復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)需要的計(jì)算量越來(lái)越大?，F(xiàn)有的單臺(tái)計(jì)算機(jī)，即使是大型計(jì)算機(jī)也很難承擔(dān)得起這樣的計(jì)算任務(wù)，它們還更需要由多種機(jī)器組成、多個(gè)系統(tǒng)合作、多個(gè)科學(xué)儀器設(shè)備相連的網(wǎng)絡(luò)虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行處理。這種將地理上分布、異構(gòu)的多種計(jì)算資源通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，共同完成計(jì)算問(wèn)題的技術(shù)被稱(chēng)為網(wǎng)格計(jì)算。網(wǎng)格計(jì)算為解決超大規(guī)模、超級(jí)復(fù)雜的計(jì)算密集或者數(shù)據(jù)密集的問(wèn)題提供了途徑。 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算的一個(gè)重要目的在于實(shí)

2、現(xiàn)地理分布、異構(gòu)資源的統(tǒng)一描述方法，提供用戶虛擬的統(tǒng)一資源界面，并將用戶提出的服務(wù)要求透明、動(dòng)態(tài)地分配給最適應(yīng)的資源上執(zhí)行。為此，本論文重點(diǎn)研究了兩方面的內(nèi)容：其一是網(wǎng)格計(jì)算的仿真模型；其二是設(shè)計(jì)較理想的任務(wù)調(diào)度算法。 為此，本論文首先介紹了網(wǎng)格計(jì)算的背景，網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，指出了網(wǎng)格計(jì)算研究的發(fā)展和現(xiàn)狀。 任務(wù)調(diào)度是網(wǎng)格是否能高效利用資源、快速完成任務(wù)的關(guān)鍵構(gòu)件。本論文還詳細(xì)介紹了網(wǎng)格中現(xiàn)有的任務(wù)調(diào)度算法，并為

3、了更好地研究調(diào)度算法，設(shè)計(jì)了一個(gè)由四個(gè)模塊組成的網(wǎng)格仿真模型。 網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)融合了多種計(jì)算資源，一方面這些計(jì)算資源可能存在很大的原始性能差異，另一方面由于它們的工作負(fù)載也是動(dòng)態(tài)變化的，因此計(jì)算資源能夠向用戶提供的計(jì)算能力也會(huì)動(dòng)態(tài)地變化。因此本論文提出了自適應(yīng)遺傳算法、線性變換遺傳算法、并行遺傳模擬退火算法、量子遺傳算法等四種不同的任務(wù)調(diào)度算法，根據(jù)網(wǎng)格系統(tǒng)各個(gè)計(jì)算模塊的計(jì)算能力、負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)度，從而向用戶提供最優(yōu)的