遙感產品生產集群中動態(tài)雙向匹配任務調度算法的應用研究.pdf

1、隨著遙感綜合應用的不斷深化和遙感商業(yè)的興起以及遙感數據獲取領域相關技術的進步，在遙感數據質量提高的同時體量也急劇增長，給遙感數據的業(yè)務化處理帶來挑戰(zhàn)。為了提升遙感數據業(yè)務化系統的實用性，研制高效的遙感數據處理集群系統用于提高遙感數據處理的效能變得非常必要。在引入高性能集群處理系統實現遙感數據快速高效處理的過程，任務調度算法作為高性能集群處理系統的核心組成部分，對提高整個集群系統的性能起到關鍵作用，受到了研究人員和工程人員的密切關注。

2、r>　　遙感衛(wèi)星產品集群系統中，具有遙感數據任務量多、任務類型相對單一、計算節(jié)點利用率不均衡等特點，在目前已有的一些集群任務調度算法中，在某些方面存在一些不足，比如計算節(jié)點的利用不均衡、系統吞吐量小、任務調度時平均等待時間長等，難于滿足遙感數據處理的需要。針對上述問題，本文在研究有關任務調度算法的基礎上，考慮在遙感衛(wèi)星產品集群系統中，對遙感數據處理的時效性評估可以從處理效率和計算資源利用率兩個角度進行，并因此提出了一種結合遙感數據處理先

3、驗值的動態(tài)雙向匹配調度算法，即同步考慮先驗值、任務情況和計算節(jié)點狀態(tài)的雙向調度的方法，實驗結果表明該算法對集群系統中遙感數據處理效能有明顯的提高。
　　本文主要的研究內容和貢獻：
　?。?）設計并實現一種動態(tài)雙向匹配調度算法
　　通過對遙感衛(wèi)星產品集群系統的總體功能以及架構分析，提出了一種任務調度算法模型，即結合遙感數據處理先驗值的動態(tài)雙向匹配調度算法。該任務調度模型是由面向任務隊列模型和面向計算節(jié)點隊列模型兩個部分組

4、成：在結合先驗值的情況下，一方面面向任務時考慮任務等待時間和任務量大小等來確定任務隊列；另一方面面向計算資源時，在動態(tài)獲取計算資源負載率的情況下，形成一個計算資源隊列；將最優(yōu)計算資源匹配給優(yōu)先級最高的任務，從而完成任務和計算資源的動態(tài)雙向匹配。
　?。?）設計并實現了一種動態(tài)切換任務調度算法的切換策略
　　在集群處理系統的優(yōu)化過程中會出現新的任務調度算法，但是隨著集群處理系統處理的任務，環(huán)境的不同，新的算法不一定適合于所有的

5、運行場景，而以往的一些調度算法有可能會適用于某些場景，根據集群系統處理任務或者場景的不同，合理的切換不同的任務調度算法，使集群系統能夠正常高效的運行。本文設計并實現了一種動態(tài)切換任務調度算法的切換策略，根據任務調度算法的特征值提取，找到對該任務調度算法影響因子最大的特征值，進行調度算法的切換，增加了集群系統的靈活性。
　　（3）將提出的結合遙感數據處理先驗值的動態(tài)雙向匹配調度算法和設計的動態(tài)切換任務調度算法策略運用到遙感衛(wèi)星產品集