云环境下多DAG工作流的调度算法研究

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云计算作为一种新兴的商业计算模式,是目前国内外商业和科研机构研究的热点之一,它采用成熟的虚拟化技术将数据中心的资源打包为互联网上的用户提供按需服务。云计算的两个关键技术是作业调度与资源分配,在具体的实施过程中它更关注对用户所提供的服务质量。本文首先介绍了云计算的概念及研究现状,然后较系统地综述了云环境下的任务调度机制。在云环境下,针对独立任务调度如何降低算法执行过程中所需时间这一问题,提出基于资源的失效率来选择一部分资源,减少关键路径上资源组合的数量,进而降低计算资源系统有效度时所耗费的时间,通过仿真实验将此算法与不考虑资源失效率的算法进行比较,实验结果表明,此算法能较好的降低算法执行过程中所需时间。针对云中多个DAG工作流的调度问题,提出了基于最小化传输和完成时间的多DAG工作流调度算法,来处理多个DAG工作流的优先级相同的情况,给出了多优先级多DAG的混合调度算法,来处理多个DAG工作流的优先级各不相同时的情况。通过仿真实验,验证了本文提出的算法,在保证多DAG工作流调度公平性的基础上,不但能够避免执行过程中额外的数据传输开销,而且有利于缩短整个工作流的执行时间跨度,提高资源的利用率。此外,又提出了基于动态任务权值分层的多DAG的调度算法,用于处理不同时间到达的、结构复杂程度各不相同的多个DAG工作流的调度问题。考虑了当多个DAG中任务的权值相差较大时,如何有效的避免之前到达的DAG不会因为剩余任务迟迟得不到调度而导致执行时间跨度增大的问题。给出了分层设置优先级的调度算法。通过实验验证了基于动态任务权值分层的调度算法较RANK-HYBD算法而言,不仅能提高多个DAG调度的公平程度,而且能有效的缩短多个DAG调度的平均执行时间跨度。
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