基于蚁群算法的网络资源调度研究

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网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它把分布在不同地理位置上的各种计算资源整合在一起,不仅为用户提供了一个高性能的计算环境,而且也实现了资源更广泛意义上的共享。资源调度对于网格这样大规模的远程操作系统,非常重要,因为它直接影响到网格资源利用率,关系到网格系统的功能能否有效实现。而网格具有异构性、动态适应性、资源广泛分布与共享、自治性与多级管理等特殊性,这决定了网格系统中网格资源调度策略选择的重要性与复杂性。网格中的资源调度问题是一个NP问题,而蚁群算法已被证明是解决NP问题的一种有效算法,因此,本文研究了基于蚁群算法的资源调度策略。 ⑴研究了网格中的资源调度问题。介绍了网格定义及特点,在分析网格主要的体系结构、对比几种流行的网格仿真工具的基础上,着重研究了GridSim中的资源调度过程,然后对蚁群算法进行了研究,介绍了蚁群算法的生物学原理,给出了蚁群算法的数学模型,并对蚁群算法解决TSP问题进行实验,得出了蚁群算法中影响算法性能的重要因素。 ⑵按照软件工程的方法对基于蚁群算法的资源调度策略进行了设计。在使用蚁群算法进行网格资源调度的可行性分析的基础上,分析了使用GridSim进行网格资源调度时,影响调度性能的关键因素;在调度算法的概要设计与详细设计中,重点设计了资源选择策略与资源处理策略,并对基于蚁群算法的资源调度策略进行了仿真,给出了创建资源与任务的过程以及资源调度策略模拟的伪代码,对实验结果进行了分析与评价。 ⑶实验结果表明,本文设计的基于蚁群算法的资源调度策略具有可行性,能够缩短任务完成时间,改善网格负载平衡状况,从而提高网格资源利用率与其整体性能。
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