網(wǎng)格市場環(huán)境下資源調(diào)度機(jī)制研究.pdf

1、隨著網(wǎng)格技術(shù)的不斷發(fā)展，商業(yè)網(wǎng)格項(xiàng)目逐漸增多，網(wǎng)格系統(tǒng)逐漸從傳統(tǒng)的免費(fèi)計(jì)算資源提供者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩虡I(yè)用途的互聯(lián)網(wǎng)資源共享中間件，提供作為公共品的資源與服務(wù)，網(wǎng)格進(jìn)入了網(wǎng)格市場的新發(fā)展階段。網(wǎng)格市場是采用經(jīng)濟(jì)學(xué)方法進(jìn)行資源管理與分配的非合作型網(wǎng)格，與傳統(tǒng)的網(wǎng)格相比，網(wǎng)格市場依據(jù)其獨(dú)有的激勵(lì)特性鼓勵(lì)眾多資源提供者與資源消費(fèi)者加入網(wǎng)格市場，為網(wǎng)格市場帶來了豐富的資源與眾多的用戶，提高了網(wǎng)格效率，降低了社會(huì)總成本，為網(wǎng)格進(jìn)一步發(fā)展提供了前進(jìn)

2、的動(dòng)力。在國內(nèi)外，作為開放網(wǎng)絡(luò)的典型代表，網(wǎng)格市場成為分布式系統(tǒng)方向最活躍的研究領(lǐng)域之一。
　　 由于網(wǎng)格資源交易環(huán)境與實(shí)體經(jīng)濟(jì)環(huán)境具有很強(qiáng)的相似性，網(wǎng)格市場資源分配與管理方法也類似于現(xiàn)實(shí)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，因此，借助現(xiàn)有的市場經(jīng)濟(jì)的管理方法可以有效的解決網(wǎng)格市場環(huán)境中資源調(diào)度與分配的問題，經(jīng)濟(jì)學(xué)方法很大程度上促進(jìn)了網(wǎng)格市場的發(fā)展。但與此同時(shí)，網(wǎng)格市場資源更為異構(gòu)、動(dòng)態(tài)與自治的特征，以用戶為中心的最優(yōu)化目標(biāo)也為網(wǎng)格市場資源調(diào)度問題提

3、出了新的挑戰(zhàn)。
　　 本文圍繞資源調(diào)度問題，針對(duì)網(wǎng)格市場環(huán)境下網(wǎng)格資源規(guī)模較大、異構(gòu)性強(qiáng)、資源動(dòng)態(tài)自治可用性低、用戶QoS需求復(fù)雜等特征，開展了以下研究工作：
　　 本文首先綜述了網(wǎng)格的概念與發(fā)展歷程，然后給出了網(wǎng)格市場的概念及其特征，并給出了網(wǎng)格市場的研究現(xiàn)狀。分析了網(wǎng)格市場環(huán)境下網(wǎng)格調(diào)度面臨的新問題，深入分析了由于網(wǎng)格市場更為異構(gòu)、動(dòng)態(tài)、自治的特性造成的網(wǎng)格市場中資源的查找效率低下、資源可用性較差以及用戶QoS需求無

4、法有效滿足的問題，引出本文的研究內(nèi)容。
　　 在典型調(diào)度形式化描述的基礎(chǔ)上，本文探討了網(wǎng)格市場中資源調(diào)度的新特征，并分析了這些特征對(duì)網(wǎng)格市場資源調(diào)度的影響。首先介紹了調(diào)度理論的形式化描述與符號(hào)集含義；然后介紹了網(wǎng)格調(diào)度的分類與調(diào)度流程，最后分析了網(wǎng)格市場環(huán)境下作業(yè)調(diào)度與資源分配的新特征，并以此為基礎(chǔ)展開以下的研究工作。
　　 針對(duì)網(wǎng)格市場環(huán)境的分布性、動(dòng)態(tài)性和資源異構(gòu)性等特點(diǎn)，論文第三章基于超級(jí)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，提出了一種類型

5、感知的多屬性資源查找機(jī)制。該機(jī)制考慮節(jié)點(diǎn)資源的多樣性，不拘泥于傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)分組，依據(jù)資源類型和屬性相關(guān)性將資源劃分為若干個(gè)資源分組，提高組內(nèi)資源的“純”度，提高查找的精確性。同時(shí)將資源類型作為資源分組管理節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)的一部分，快速定位特定類型的資源分組，提高查找的效率。實(shí)驗(yàn)表明，該類型感知的多屬性資源查找機(jī)制能夠在一定程度上提高查找的精確性，有效減少查找消息的平均跳數(shù)，降低資源查找相應(yīng)時(shí)間，有效降低資源查找引起的消息數(shù)，并且隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大

6、，性能仍得以保持。
　　 論文第四章提出了一種網(wǎng)格市場資源可用性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，該方法可有效評(píng)價(jià)網(wǎng)格資源的可用性指標(biāo)，為網(wǎng)格市場資源調(diào)度提供了全新的角度與依據(jù)。首次提出了網(wǎng)格資源可用性風(fēng)險(xiǎn)的概念，基于相關(guān)資源的作業(yè)歷史信息，利用概率與統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)資源可用性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測與評(píng)估，提出了單一網(wǎng)格資源與網(wǎng)格資源集合的可用性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，并給出了基于資源可用性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的網(wǎng)格調(diào)度算法。該算法可有效的確定可用資源集合，降低網(wǎng)格作業(yè)失效率，提高網(wǎng)

7、格資源的使用效率。
　　 論文第五章將信任機(jī)制融入網(wǎng)格市場，提出了一種基于信任過濾的資源選擇方法。該方法利用相關(guān)信任模型對(duì)網(wǎng)格市場資源進(jìn)行信任值計(jì)算，依據(jù)用戶信任需求閾值確定信任度較高的可用資源集合；然后，對(duì)可用集合資源計(jì)算其使用價(jià)格與風(fēng)險(xiǎn)價(jià)格，計(jì)算得到各可用資源的機(jī)會(huì)成本；最后提出了基于最小機(jī)會(huì)成本的啟發(fā)式資源調(diào)度算法。該方法能有效的激勵(lì)供求雙方，通過保證信任度高的資源提供者的總收益來激勵(lì)更多的可用資源加入網(wǎng)格市場，同時(shí)，該方

8、法可有效的降低用戶作業(yè)的失敗率，降低用戶資源使用的總成本。
　　 論文第六章提出了一種模糊決策的多維QoS的調(diào)度方法，該方法可有效解決普通用戶無法提供精確QoS需求的問題，提高了用戶對(duì)資源服務(wù)質(zhì)量的滿意度。首先給出了多維QoS網(wǎng)格調(diào)度的形式化描述，利用模糊決策理論有效地將用戶模糊的QoS需求的映射到網(wǎng)格資源，利用AHP算法確定用戶關(guān)于多維QoS各維度之間的權(quán)重關(guān)系，最后給出了一種模糊決策的多維QoS的調(diào)度方法。該方法在不需要用戶

9、提供精確的QoS參數(shù)前提下，有效滿足用戶QoS需求，具有較好的一次作業(yè)完成率，且作業(yè)完成率波動(dòng)較小。
　　 本文從網(wǎng)格市場資源規(guī)模較大、異構(gòu)性強(qiáng)、資源動(dòng)態(tài)自治可用性低、用戶QoS需求復(fù)雜等特征呈現(xiàn)出的問題出發(fā)，深入分析了由于網(wǎng)格市場更為異構(gòu)、動(dòng)態(tài)、自治、面向用戶的特性造成的網(wǎng)格市場中資源的查找效率低下、資源可用性較差與用戶QoS需求無法有效滿足的問題，提出了網(wǎng)格市場環(huán)境中基于類型感知的多屬性資源查找機(jī)制，提出了網(wǎng)格市場環(huán)境中資源