面向不同资源供应模式的云工作流资源调度
发布时间：2022-02-16 08:26
云计算环境下的工作流调度广泛应用于科学计算、商业分析、交通规划、生产制造等领域。为不同特点工作流应用选择合适的资源供应模式以最小化资源租赁总成本是云计算环境下工作流调度的重要问题。云服务提供商为用户提供了多种资源供应模式:预留模式、按需模式和竞价模式。本文考虑典型的周期工作流、批处理工作流和可抢占工作流的资源调度问题,根据不同工作流应用任务和不同资源供应模式的特点,深入研究不同的资源供应模式下的云工作流调度模型和方法,实现工作流任务和云服务资源的高效匹配。论文的创新性工作主要体现在:（1）资源预留模式下的周期性云工作流调度。分析周期性工作流应用长期租赁资源的特点;采用预留模式租赁虚拟机资源,提出基于优先级树搜索的启发式方法和架构;构建三种虚拟同步结点,将周期内多个工作流合并成一个工作流;提出动态一步全局搜索策略来构造问题的初始解;提出基于调节任务执行模式和资源类型的解的优化方法。通过仿真实验分析了各种规则和参数对算法性能的影响并验证了所提出方法的有效性。（2）资源按需-预留混合模式下的批处理云工作流调度。考虑长期的批处理工作流资源租赁问题,采用预留和按需相结合的模式租赁虚拟机资源。分析...
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 论文的组织结构
第2章 资源预留模式下的周期性云工作流调度
2.1 问题描述
2.1.1 周期性工作流资源调度框架
2.1.2 数学模型
2.1.3 周期性工作流资源分配实例
2.2 研究现状
2.3 基于优先级树的启发式方法
2.3.1 工作流组合和参数初始化
2.3.2 初始解生成方法
2.3.2.1 基于优先级树的搜索方法
2.3.2.2 三步规则 (CM_3)
2.3.2.3 两步规则 (CM_2)
2.3.2.4 一步规则 (CM_1)
2.3.3 解的均衡优化方法
2.3.3.1 基于摇摆和分配模式的资源峰值消除方法（MMPE）
2.3.3.2 基于资源的调节方法（RAP）
2.4 实验结果
2.4.1 实验设计
2.4.2 参数校正
2.4.2.1 初始解构造算法比较
2.4.2.2 解的提高算法的比较
2.4.3 算法性能比较
2.5 本章总结
第3章 资源按需 -预留混合模式下的批处理云工作流调度
3.1 问题描述
3.1.1 系统框架
3.1.2 数学模型
3.1.3 混合模式下工作流调度示例
3.2 研究现状
3.3 自适应概率种群迭代算法
3.3.1 偏移量向量生成机制
3.3.2 基于偏移量向量的调度时间表生成方法
3.3.3 基于增量的资源供应模式决策机制
3.3.4 基于摇摆的解的提高方法
3.3.5 基于加权投票机制的概率矩阵更新方法
3.4 实验结果
3.4.1 实验设计
3.4.2 参数校正
3.4.3 算法性能比较
3.4.3.1 在标准Benchmark实例上比较
3.4.3.2 在随机实例上的算法性能比较
3.5 本章总结
第4章 资源按需 -竞价混合模式下的可抢占云工作流调度
4.1 问题描述
4.1.1 问题的框架
4.1.2 数学模型
4.2 研究现状
4.3 基于空闲时间块的搜索算法
4.3.1 序列初始化方法
4.3.2 截止期划分
4.3.2.1 关键路径搜索
4.3.2.2 空闲时间槽分配
4.3.3 空闲时间块搜索
4.3.4 空闲时间块匹配
4.3.5 解的提高算法
4.4 实验结果
4.4.1 参数分析
4.4.1.1 实验设计
4.4.1.2 参数校正结果
4.4.2 算法比较
4.4.2.1 实验设计
4.4.2.2 Montage工作流实例上的比较结果
4.4.2.3 LIGO工作流实例上的比较结果
4.5 本章总结
第5章 总结与展望
5.1 论文的主要工作
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]云计算:体系架构与关键技术[J]. 罗军舟,金嘉晖,宋爱波,东方. 通信学报. 2011(07)
本文编号：3627650
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 论文的组织结构
第2章 资源预留模式下的周期性云工作流调度
2.1 问题描述
2.1.1 周期性工作流资源调度框架
2.1.2 数学模型
2.1.3 周期性工作流资源分配实例
2.2 研究现状
2.3 基于优先级树的启发式方法
2.3.1 工作流组合和参数初始化
2.3.2 初始解生成方法
2.3.2.1 基于优先级树的搜索方法
2.3.2.2 三步规则 (CM_3)
2.3.2.3 两步规则 (CM_2)
2.3.2.4 一步规则 (CM_1)
2.3.3 解的均衡优化方法
2.3.3.1 基于摇摆和分配模式的资源峰值消除方法（MMPE）
2.3.3.2 基于资源的调节方法（RAP）
2.4 实验结果
2.4.1 实验设计
2.4.2 参数校正
2.4.2.1 初始解构造算法比较
2.4.2.2 解的提高算法的比较
2.4.3 算法性能比较
2.5 本章总结
第3章 资源按需 -预留混合模式下的批处理云工作流调度
3.1 问题描述
3.1.1 系统框架
3.1.2 数学模型
3.1.3 混合模式下工作流调度示例
3.2 研究现状
3.3 自适应概率种群迭代算法
3.3.1 偏移量向量生成机制
3.3.2 基于偏移量向量的调度时间表生成方法
3.3.3 基于增量的资源供应模式决策机制
3.3.4 基于摇摆的解的提高方法
3.3.5 基于加权投票机制的概率矩阵更新方法
3.4 实验结果
3.4.1 实验设计
3.4.2 参数校正
3.4.3 算法性能比较
3.4.3.1 在标准Benchmark实例上比较
3.4.3.2 在随机实例上的算法性能比较
3.5 本章总结
第4章 资源按需 -竞价混合模式下的可抢占云工作流调度
4.1 问题描述
4.1.1 问题的框架
4.1.2 数学模型
4.2 研究现状
4.3 基于空闲时间块的搜索算法
4.3.1 序列初始化方法
4.3.2 截止期划分
4.3.2.1 关键路径搜索
4.3.2.2 空闲时间槽分配
4.3.3 空闲时间块搜索
4.3.4 空闲时间块匹配
4.3.5 解的提高算法
4.4 实验结果
4.4.1 参数分析
4.4.1.1 实验设计
4.4.1.2 参数校正结果
4.4.2 算法比较
4.4.2.1 实验设计
4.4.2.2 Montage工作流实例上的比较结果
4.4.2.3 LIGO工作流实例上的比较结果
4.5 本章总结
第5章 总结与展望
5.1 论文的主要工作
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]云计算:体系架构与关键技术[J]. 罗军舟,金嘉晖,宋爱波,东方. 通信学报. 2011(07)
本文编号：3627650
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3627650.html
