多重服务质量约束下的网格任务调度算法

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1、垫塞銮望太堂亟±堂焦盈塞麴剑毽巨盟独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：和移签字嗍2。々年r二月xJ日致谢本文是在我的导师徐保民副教授的悉心指导下完成的。在两年半的研究生学习期间，徐老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，

2、同时还在做人、做事上给了我很多启发和教育。导师平时对学生的关怀无微不至，在我学习和生活中遇到困难或疑惑时，他总是能鼓励我，并给我许多建设性的意见。本文从选题、字斟旬酌的修改，一直到最后定稿，都倾注了徐老师大量的心血。感谢实验室的各位老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，同时他们渊博的知识、创新的思想以及精益求精的工作精神让我获益匪浅。感谢北京交通大学图书馆和互联网络提供了如此丰富的学习资料供我查询和汲取。感谢我的朋友田津虎、朱新阳对我的鼓励和支持。感谢我的父母，是他们对我无微不至的关怀让我在学习和生活中充满自信和希望。最后，

3、真心地感谢所有在研究生期间曾给予我支持、关心和帮助的各位老师、同学和亲友，感谢他们对我的学习和论文工作所给予的无私帮助，攻读硕士学位期间我所获得的每一点进步都是与他们的深切关怀和热情帮助分不开的。再次感谢他们fjE塞窑通态星硒±堂焦监塞庄序网格是继万维网之后出现的一种新型网络计算平台，目的是为用户提供一种全面共享各种资源的基础设施。在网格计算中，任务管理、任务调度和资源管理是网格必须具备的三大功能，而其中任务调度显得尤为重要，因为在分布、异构的环境下快速的进行任务调度是影响网格计算性能的重要因素。本文主要从事网格任务调度算法方

4、面的研究。首先对传统的一些静态和动态调度算法进行了分析，着重研究了一下经典的Min-Min算法。这些传统的算法大多具有较高的性能，但也存在一个缺点，即它们仅仅以优化任务调度的最终完成时间(makespan)为目标，没有考虑到用户关于服务质量(QoS)的需求。针对这一问题，本文提出在网格任务调度过程中，必须考虑用户的多重goS需求，在充分满足用户关于服务质量需求的前提下，尽量优化任务调度的完成时间。为了实现这一目标，本文提出了一种基于QoS的网格资源管理模型，然后引入效益函数对QoS描述建模，为网格任务调度算法提供合理的优化目标

5、。在此基础上改进传统的Min-Min网格任务调度算法得到了基于多Qos约束的调度算法。新的调度算法具有更高的性能，同时能够更加真实地体现并满足用户的需求。韭立至望鑫堂亟主堂焦监塞Il宣1引言本章将就网格技术及任务调度的相关背景展开讨论，包括网格技术概述、应用与当前的研究进展等。接着会对网格任务调度算法的重要地位作一个简单的介绍。本章的最后交待了本文的组织情况。1．1研究背景及意义1．1．1网格技术概述网科1J是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施。通过这种基础设旃，用户不需要了解这个基础设施上资源的乒体细节就可以使用自

6、己需要的资源。分布式资源和通信网络是网格的物理基础，网格上的资源包括计算机、集群、计算机池、仪器、设备、传感器、存储设簏、数据以及软件等实体，另外，这些实体工作时需要的相关软件和数据也属于网格资源。由于网格是一个在地理位置上广泛分布的基础设施，用户数量巨大，资源千差万别，需求种类繁多，应用功能各异。网格要给用户、资源提供畅通的渠道，提供安全、高效、高质量的服务，就要具备虚拟性、共享性、集成性、协商性等特点。’在网格这一分布环境下，需要解决由分布性带来的资源与人、物的分配和调度、网格结点之间的安全通信和传输、人与系统以及入与入之

7、间的交互性等一系列问题。网格的局部和整体之间存在着一定的自相似性，例如国家级的网格是在省一级的网格基础之上建立起来的，而省一级的网格又是在县一级的网格基础上构建起来的，所有级别的网格都会有各自的计算中心。网格资源是动态变化的，并具有不可预测性，网格的动态性包括动态增加和减少两个方面的含义。网格资源是异构和多样的，在网格环境中存在着不同体系结构的计算机系统和不同类别的资源。网格技术实际上是对现有因特网技术的迸一步扩展，传统的因特网虚拟了信息的交流过程，随之出现了一系列全新的应用(Eg子邮件、万维网、点对点通讯等)，这些应用主要实

8、现了存储资源的连通。而网格技术的目的是实现了存储资源、计算资源、科学仪器等网络资源的全面连通。韭夏至适盍堂亟±堂焦j金塞jl直1．1．2网格技术国外研究现状目前，网格的研究已经从美国和欧洲推广到了世界各个大洲，各个国家和地区都投入了大量的资金进行网格技术研究和网格基础设施建设