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本论文内容主要分为部分,第一部分是关于网格调度模型方面的研究,第二部分是关于网格调度算法及模拟的研究。
网格调度一个研究内容是调度模型。RajkumarBuyya、网格调度架构研究小组以及Joshy等对层次化调度进行了一定的阐述。但是,他们更多的是从定性的角度来说明该模型在网格调度中的适应性,没有对层次化网格调度模型展开进一步的研究。我们的研究致力于对该模型在网格调度中的定量研究。这一部分主要将采用理论分析的方法,得出一般性建设性结论,为实际构建高效稳健的网格调度提供参考,尤其是为构建高效的适应动态变化的网格调度提供一定的理论依据。在综合分析网格调度特征基础上,进一步详细的提出了层次化网格调度模型,对其进行了形式化描述,并提出了它的运行组织方式。为了更好分析该模型,本文构造了一种层次化网格调度队列模型,应用该模拟对层次化网格调度基本参数以及它的自上而下、自下而上以及混合运行组织形式进行了分析比较。可以看出自上而方式的调度长度较小。在此基础上研究该模型在虚拟组织调度中的应用。
模拟退火算法具有很好的全局寻优能力等优点。目前,鉴于这些优良特性,它已被广泛应用在各个领域。为了将该算法应用到网格调度中,在对它的充分理解以及掌握基础上,从它的诸多应用中抽象出它的一般应用过程,并结合网格的动态变化等自身特点,构建充分反应计算与数据资源要求的网格调度算法。具体来讲,先证明了一种连通邻域均匀分布的模拟退火算法收敛性定理,并构造了两种调度算法,实验表明它们具有一定稳定性。在此基础上,结合网格动态变化环境以及模拟退火算法的特点,构造了两种网格调度算法。在这些算法中,为了获得较高质量的解,采取了有记忆的退火算法;为了适应网格环境以及克服模拟退火算法本身的弱点,采用了一种混合最大循环次数和连续接受变换数为0的限制次数为终止条件,以及提交任务“门槛”、重调任务“门槛”等措施。同时,在构造模拟退火算法时,针对资源数量与任务数量之间的不同关系,采用不同的目标函数计算方法,以便于该算法适应网格中资源动态变化。这样有效提高算法的健壮性。另外,这些算法以时间为目标,这样可以应用到网格与用户之间涉及数据输入与输出时,由于网络对数据的需要传输过程而产生的时间要求。可以肯定的是,在这种方法下,对数据副本寻优将和计算调度融合起来。
最后,是关于网格调度算法的模拟研究。在GridSim模拟器提供的Broker基础上,开发了它的模拟实验分析功能。在此基础上,对第一种模拟退火算法进行模拟实验,并分网络资源、非网络资源以及数据调度、非数据调度对这该种算法进行网格调度模拟分析。这些模拟实验不仅表明该算法具有较强的健壮、稳定性以及对网格环境的适应性,同时也提供了对退火算法控制参数的验证。