支持網(wǎng)格資源預(yù)留的作業(yè)調(diào)度算法研究.pdf

1、網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境為實(shí)現(xiàn)各種資源的共享提供了條件。網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算的核心部分，主要完成網(wǎng)格資源的發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)、使用和監(jiān)測功能。提前預(yù)留、協(xié)同預(yù)留和協(xié)同分配是網(wǎng)格資源預(yù)留機(jī)制的重要組成部分。通過采用提前預(yù)留方法，可以使作業(yè)在未來某個(gè)時(shí)間段內(nèi)獲得協(xié)定的資源和服務(wù)質(zhì)量。如果一個(gè)作業(yè)必須同時(shí)使用多個(gè)分布在不同地方或者管理域的資源才能進(jìn)行處理，就需要使用到協(xié)同分配技術(shù)。為了支持資源協(xié)同分配，必須使用協(xié)同預(yù)留技術(shù)來保證所需資源在同一時(shí)間段的可

2、用性。在現(xiàn)有支持預(yù)留的網(wǎng)格資源管理和調(diào)度技術(shù)的基礎(chǔ)上、本文針對在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境中使用單處理機(jī)資源、并行多處理機(jī)資源和多個(gè)協(xié)同分配的并行多處理機(jī)資源時(shí)的資源預(yù)留問題，建立了支持資源預(yù)留的資源管理和調(diào)度優(yōu)化模型，提出了支持資源預(yù)留的調(diào)度算法并對算法在資源利用率、作業(yè)總結(jié)束時(shí)間、作業(yè)響應(yīng)時(shí)間、作業(yè)擴(kuò)展因子等方面的影響進(jìn)行了研究，同時(shí)開發(fā)出了一個(gè)面向?qū)ο蟮碾x散事件驅(qū)動(dòng)的調(diào)度算法仿真平臺。在多個(gè)應(yīng)用程序或者用戶以非搶占空間共享方式使用單個(gè)資源時(shí)，支

3、持提前預(yù)留在保證了提前預(yù)留作業(yè)的服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，也將該資源在時(shí)間上進(jìn)行了分割。本文提出了如何在支持提前預(yù)留的同時(shí)盡量提高系統(tǒng)資源利用率和降低其他非提前預(yù)留作業(yè)的總體響應(yīng)時(shí)間的優(yōu)化問題，建立了一種新型的尺寸可變裝箱問題模型，給出了和在線調(diào)度、離線調(diào)度和可預(yù)測調(diào)度相對應(yīng)的裝箱情形和算法，并對這些算法在最壞情形和一般情形下的性能分別進(jìn)行了理論分析和模擬試驗(yàn)。針對并行調(diào)度過程中常用的EASYbackfill算法和Conservative bac

4、kfill算法，研究了這兩種算法在支持提前預(yù)留時(shí)的調(diào)度過程，通過仿真方法研究了支持資源預(yù)留之后，這兩種算法在資源利用率、作業(yè)平均擴(kuò)展因子和加權(quán)平均響應(yīng)時(shí)間等方面的性能差異，仿真結(jié)果表明Easybackfill綜合性能更優(yōu)。提出了動(dòng)態(tài)協(xié)同分配和靜態(tài)協(xié)同分配作業(yè)的資源預(yù)留問題，研究了將FCFS和EASYbackfill算法用于此調(diào)度問題時(shí)的調(diào)度過程，并從資源利用率和應(yīng)用性能兩個(gè)方面，通過仿真研究了上述算法在調(diào)度協(xié)同分配作業(yè)時(shí)，提前預(yù)留比率、