云环境下工作流系统任务层调度算法研究

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1、云环境下工作流系统任务层调度算法研究5．1工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一405．2今后研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4l参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46攻读学位期间发表的学术论文目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．47V第一章绪论1．1研究背景与意义云计算是一种大规模分布式计算模型，是一种新的资源交付和服务提供模型【l】。它能够依照使用者的需求，提供各种各样的计算和资源服务如平台架构体系，计

2、算服务，存储服务以及其他各种服务。通过云计算，用户不用关注软件、硬件和资源的管理，将这些管理任务转交给云服务供应商【21。用户可以通过网络远程的方式使用这些云计算服务供应商提供的各种软硬件资源。不同于其他计算模型，云计算具有弹性的和面向市场的特性，它允许用户按自身需要使用资源和按所使用的服务部分付费，就像使用电水一样，使用多少资源支付多少钱。这种资源提供模式减少了用户对软硬件设备的投入成本，同时节约了他们项目完成的周期，这也使得一些中小企业能够利用很好的资源，专注于他们的核心任务的开发上。近年来，伴随着推特，校内网等各种社交网络和各种移动设备全面普及，人们对设备的要求逐渐由纯粹的设备功能性

3、转变为对服务质量的要求——网络的可接入性、共享、安全性、开放性以及可操作性强。这使得人们之间的交流跨越了空间的限制，无论何时何地，只要存在网络和设备，那么就可以随意的和他人进行交流沟通，获得创新技术带来的快捷服务。我们都坚信，需求推动技术的发展。云计算的这种运行模式完全满足现代人逐渐转变的需求，还有它的灵活性，扩展性强和节约经济性，使得云计算成为了当今各个领域研究的热点之一。为了充分发挥云计算服务模式的成本优势及经济效益优势，人们把各种类型的任务放入云环境中执行，比如工作流任务。工作流根据工作流实例的特征可划分为两类：以实例密集为特征的商务工作流和以计算密集为特征的科学工作流。处理这些专业

4、的工作流实例，需要在云环境中部署开发符合云环境下的工作流管理系统。国际工作流管理联盟(WfMC)在l994年发表了工作流管理系统参考模型以及许多工业标准。之后，企业或研究机构开发并使用众多非常实用的工作流管理系统，良好地实现了跨平台操作【3】【4】。工作流管理系统和工作流技术的大范围应用，使得大型企业快速健康发展，从而促进社会进步。此外，工作流技术也用于优化组织结构以及重组业务流程，且表现出良好效果。云计算和工作流相结合的云工作流技术是在云计算环境下实现过程集成的l云环境下工作流系统任务层调度算法研究有效途径；云工作流管理系统能够改善和优化业务流程，提升工作效率；实现更好的业务过程控制，改

5、进业务流程的柔性，提高用户服务质量：云工作流能够方便的构建、执行、管理和监控云计算应用，能够让云计算应用自动高效实施：因为云计算的动态性、分布性、异构性以及可扩展性导致传统的工作流的一些方法和技术不能有效的处理云环境中的相关问题，所以要依据云计算资源和云计算服务的特点，对云计算工作流的体系结构，云计算工作流的动态过程模型、资源管理模型和调度算法进行研究【5】。云工作流任务调度指的是在云环境中把用户创建的工作流实例中的每个任务放置到适当的计算资源上进行执行并且对任务的运行情况进行管理。这是云工作流的核心问题，能够直接影响云工作流实例能否执行成功和是否高效。相对于其他环境下的任务调度，云工作流

6、调度是以为任务选择最优的资源为基础目标，同时还要关注任务之间的相互依赖关系和任务的服务质量约束，此外要监控各个任务的执行情况，适时进行调节，最终获取最优的调度方案。一般的调度问题都是NP完全问题，云工作流任务调度同样也是。一个具体的工作流实例一般都会存在巨大的优化空间。所以，云工作流调度优化就是为了满足最优化规定的性能要求而改进工作流任务对计算资源的选择。在优化NP问题方面展现出良好的性能的效率的算法已经有很多【6】f7】【8】，其中，群体智能算法【9】最为突出。研究云工作流的任务调度不但具有重要的理论意义，而且具有十分重要的实际应用价值：(1)提高云工作流用户服务质量需求的满意度。用户的

7、工作流实例受到执行时间和执行陈本的约束，云环境的按需付费、资源的可扩展性以及资源可根据用户的需求弹性地申请和释放资源等的特性能够提高用户对执行时间和陈本的满意度，同时也能够实现供应商的利润最大化。(2)可推进对研究云计算的进程。工作流实质上是一个模型，只有赋予其具体应用领域的相关知识，才能够实现工作流自身的价值。对云计算环境下工作流的重要核心技术进行研究，实质上是解决在云计算环境下各种应用系统在运行过程中出现的问题。总而