基于超图的网格任务调度优化方法研究

发布时间：2017-05-26 16:16

  本文关键词：基于超图的网格任务调度优化方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代工程设计、制造生产、生活应用的逐步信息化,大规模并行计算的需求不断增加。网格计算作为一种新兴的技术产业,通过网络将计算机、仪器设备、数据库等连接起来,为人们提供了一个资源全面共享的应用型平台,满足了人们日益增长的计算能力需求。网格计算相当于世界上最大的计算机,本文研究的网格任务调度,就是针对大规模的计算任务,研究合理地将任务分配给计算资源的方法。从网格任务调度具有资源庞大、调度容错性两个特点进行研究。针对网格资源具有规模庞大的特点,为了提高调度时资源寻找的效率,在应用超图理论构建资源模型的基础上,结合资源的特性以多目标转化为单目标的方式,采用遗传算法对资源进行聚类预处理,以最小执行时间为主要目标,并兼顾资源负载均衡,设计了一种多目标最优资源聚类调度(MORC)算法;针对调度容错性问题,考虑复杂的依赖任务,在应用超图理论构建任务模型在基础上,采用主备份方式,根据任务的重要程度和资源安全情况设置动态备份程度,追求任务执行时间的最小化,设计了一种动态任务备份容错调度(DRFT)算法。最后,将两个算法与经典算法的模拟仿真结果进行了分析比对,并将这两种调度算法应用在飞机前起落架的气动噪声计算中。结果表明,在两种实验背景下,本文所设计的两个算法在计算效率等多个性能指标方面均明显优越于经典调度算法。本文在研究网格任务调度的基础上,将超图理论、多目标遗传算法聚类、动态备份的研究特色融合在任务调度算法中,尤其是应用超图理论构建任务模型和资源模型,为MORC算法和DRFT算法的设计起到了基础辅助作用。本文提出的两种算法不但可以减少调度时间和执行时间,还能够提高网格任务调度负载均衡、容错性等性能。
【关键词】：超图 动态备份 容错 任务调度 网格计算
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 网格计算的研究意义12-14
• 1.2 网格计算的研究现状14-17
• 1.2.1 国际研究概况14-16
• 1.2.2 国内研究概况16-17
• 1.3 本课题研究的主要内容17-18
• 第2章 相关研究内容18-30
• 2.1 概述18
• 2.2 网格任务调度18-24
• 2.2.1 元任务的调度21-22
• 2.2.2 依赖任务的调度22-24
• 2.3 超图理论24-25
• 2.4 遗传算法聚类25-27
• 2.4.1 遗传算法25-26
• 2.4.2 遗传算法聚类分析26-27
• 2.5 网格的容错研究27-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 基于资源聚类预处理的调度算法30-40
• 3.1 概述30-32
• 3.2 模型构成32-34
• 3.2.1 任务模型32-33
• 3.2.2 资源超图模型33-34
• 3.3 资源聚类处理34-37
• 3.3.1 目标函数34-36
• 3.3.2 遗传算法聚类36-37
• 3.4 调度策略37-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 动态任务备份的容错调度算法40-53
• 4.1 概述40-41
• 4.2 模型构成41-44
• 4.2.1 主任务超图模型42-43
• 4.2.2 备份任务模型43-44
• 4.2.3 资源模型44
• 4.3 调度策略44-52
• 4.3.1 备份程度计算44-45
• 4.3.2 匹配调度45-49
• 4.3.3 性能分析49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 实验数据分析和总结53-65
• 5.1 概述53
• 5.2 聚类预处理的实验数据分析53-58
• 5.3 动态备份算法的实验数据分析58-60
• 5.4 气动噪声模拟计算的应用60-63
• 5.5 本章小结63-65
• 结论65-67
• 参考文献67-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果72-73
• 致谢73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 蔡淑琴;吴颖敏;;机遇发现的超图建模及应用[J];管理学报;2009年11期

2 柯佳;詹永照;陈潇君;汪满容;;基于超图模型的复杂视频事件检测[J];计算机应用研究;2012年12期

3 李繁;刘锋英;林才寿;;网格计算及其在大型数值计算中的应用[J];控制工程;2013年S1期

4 景维鹏;吴智博;刘宏伟;董剑;;支持优先级约束任务的容错调度算法[J];清华大学学报(自然科学版);2011年S1期

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 尚明生;网格计算中的任务调度算法研究[D];电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘海平;基于主从备份的云计算容错调度算法研究[D];浙江工商大学;2010年

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本文编号：397414