負載平衡系統(tǒng)中一種基于多agent和動態(tài)冗余技術的通用機制.pdf

1、工作站網絡 (network of workstations NOW) 和 Internet 工作站(workstation in Internet WII)已經成為傳統(tǒng)高性能分布式計算環(huán)境的一個高效可行的替代方案，但NOW和WII都面臨著有效使用資源的問題，所以解決負載平衡問題是提高NOW和WII性能的重要因素。負載平衡分為靜態(tài)，動態(tài)和混合式三種，現在研究的重點多集中于動態(tài)負載平衡。動態(tài)負載平衡中的任務調度分為集中式調度和分布式調度，

2、前者由一個任務調度器負責收集系統(tǒng)負載信息，決定任務調度方案；后者由每個節(jié)點上的調度程序共同決定任務調度方案。在采用集中式調度的動態(tài)負載平衡系統(tǒng)中，任務調度器往往成為系統(tǒng)的瓶頸。很多文獻研究了各種負載平衡策略，但都沒有系統(tǒng)完整地研究惡劣環(huán)境下分布式計算環(huán)境中負載平衡系統(tǒng)的容錯性問題。采用集中式調度的負載平衡系統(tǒng)對惡劣的環(huán)境顯然是非常敏感的，一旦調度器發(fā)生異常，整個系統(tǒng)就會癱瘓，此時調度器就成為系統(tǒng)的瓶頸；在采用分布式調度中的負載平衡系統(tǒng)中

3、，雖然每個節(jié)點都可以扮演調度器的角色，但是只要存在發(fā)生異常的節(jié)點就會影響全局調度的正確性。所以負載平衡系統(tǒng)的容錯性是值得重視與研究的一個問題。 近些年來agent技術在分布式系統(tǒng)的開發(fā)過程中正發(fā)揮著越來越重要的作用，日益引起人們的高度重視。越來越多的研究人員投入到這一富有挑戰(zhàn)性的研究領域，并取得了不少研究成果。MAS的提出可大大提高系統(tǒng)實現的效率和易維護性，更重要的是按照這種方式設計實現的系統(tǒng)更接近客觀世界模型，由此又可提高系

4、統(tǒng)的環(huán)境適應性。所以考慮將MAs應用于負載平衡系統(tǒng)的設計是一種可行的選擇。 本文提出了采用集中式調度的動態(tài)負載平衡系統(tǒng)的一種通用機制。該機制通過multi-agent系統(tǒng)提高了分布式系統(tǒng)中各節(jié)點的通訊效率。節(jié)點中的agent被分為五種：監(jiān)控agent，冗余選擇agent，主從交互agent，任務執(zhí)行agent，任務調度agent。各個節(jié)點中的agent相互協(xié)作，使所有節(jié)點都準確而快速有效地知道整個系統(tǒng)中節(jié)點的拓撲結構，并且整個系

5、統(tǒng)的整體負載情況也能及時而又快速地被中心調度器得到，這使得負載平衡的決策更加準確。論文中詳細分析了采用雙機備份方式作為系統(tǒng)容錯選擇的合理性，為了解決中心調度器成為瓶頸的問題，提出了動態(tài)冗余機制，它是一種基于雙機熱備份方式地容錯技術，具有動態(tài)性和高可靠性地特點。這種機制的動態(tài)性是以多agent間的協(xié)作實現的。動態(tài)冗余機制使得在不改變系統(tǒng)可用性的前提下有效地提高了整個系統(tǒng)的容錯性能。尤其是在惡劣的環(huán)境中，中心調度器比較容易出現故障的情況下，