面向地震災變模擬的網格調度系統(tǒng)研究.pdf

1、目前我國正處在經濟和社會迅速發(fā)展的時期，全面建設社會主義和諧社會，對防震減災工作提出了很高的要求。建立地震災害過程綜合模擬仿真系統(tǒng)對于減小地震造成的影響有著重大的作用，在地震災害模擬預測過程領域有著巨大的計算需求，并且這些計算需求普遍具有計算數(shù)據量大、計算周期長等特點，往往需要借助于高性能超級計算機來進行災害模擬。但是，隨著計算機和網絡技術的不斷發(fā)展，由于超級計算機的價格高昂、可擴展性過低以及單機不利于大規(guī)模協(xié)同仿真等不足，傳統(tǒng)計算方法

2、的局限性日趨明顯。
　　 為此，本文將地震災害過程綜合模擬仿真的需求同異構環(huán)境下的分布式計算技術相結合，對面向地震模擬計算的網格調度系統(tǒng)中的關鍵技術進行了較深入的探索。
　　 通過深入分析現(xiàn)有網格調度算法大異構優(yōu)先算法HLXF(The HeterogeneousLargest Task First)以及分段算法Segmented Min-Min的優(yōu)缺點，引入一個，n-1維向量來度量n臺機器的異構性，根據任務哈斯圖的層次特

3、征對任務進行分組，提出一種基于哈斯圖的啟發(fā)式網格調度算法HLSF(The Heterogeneous Largest Segment First)，該算法在保持大異構優(yōu)先和分段算法優(yōu)點的同時，避免了分段算法Segmented Min-Min在矩陣分段上的隨意性，還可克服HLTF算法缺乏有效異構性度量的不足。
　　 針對現(xiàn)有網格仿真模擬器所存在的只能生成一致型ETC(expected time tocompute)矩陣的問題，設計

4、并實現(xiàn)了一個基于simiava的仿真環(huán)境，并對提出的HLSF算法與三種同類算法進行了模擬實驗仿真，仿真環(huán)境采用了基于變異系數(shù)的ETC生成方法，以得到更接近實際應用的仿真結果。模擬實驗結果表明:所提出的算法較三種典型同類算法具有更小的時間跨度。
　　 最后，設計了一個面向地震模擬有限元仿真運算的任務提交和調度系統(tǒng)原型CqScheduler，采用HLSF算法作為組成部分，以保證調度獨立無關的地震仿真任務時系統(tǒng)能夠達到較小的任務時間跨