一种基于PVM的负载均衡系统的设计与实现

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuliaocanglang
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集群计算机作为一种重要的并行计算系统得到了广泛的研究和应用。其中,负载均衡问题是影响集群并行系统效率的重要因素之一。如何合理地安排和调度任务,充分运用各结点机的处理能力以达到负载均衡,成为集群系统进行并行计算时必须解决的一个问题。随着集群计算机的不断发展和应用,负载均衡技术及相关理论也逐渐成为人们研究的重点。PVM是当前最为流行的并行编程环境之一,但是它没有提供足够的负载均衡能力。在详细分析了PVM的组成结构、编程模式和工作原理之后,针对PVM环境下LINUX集群系统负载均衡的问题,本文提出了一种基于负载向量的解决方案,并具体实现了一个集中式动态负载均衡系统。本系统的负载向量包括CPU、内存、磁盘等主要被争用资源的信息。在深入分析了LINUX系统的结构特点之后,本文总结了三种在LINUX下获取上述负载信息的方法,并实现了其中最高效的一种:操作/proc文件系统法。为了使负载向量值尽可能的预测下一分配时刻的负载,本系统采用平滑后的负载信息构建负载向量。本系统依据任务分配表进行任务调度。各结点机周期性的主动向主控机传递自己的负载向量,主控机上维护一张系统整体负载信息表,通过对负载信息设置不同的权值构建任务分配表。任务调度时机采用结点机启发方式,即任何一个结点机上只剩1个任务时,主控机就根据任务分配表进行任务分配。最后,本文通过一些测试实例对带有本系统的PVM和没有本系统的PVM进行了性能比较。实验结果证明,在资源异构集群系统上,带有本负载均衡系统的PVM性能明显高于没有本系统的PVM。
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