网格环境下批模式作业调度算法研究

作     者：赵森 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈常嘉

授予年度：2008年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：网格 作业调度 批模式 GridSim 

摘      要：随着网格计算将作为下一代新的计算范式的出现,它使得地理分布的异构计算资源聚合起来解决科学、工程以及商业领域中的大规模应用问题成为一种可能。相应的,网格中的作业调度也渐渐成为一个比较重要的问题。作业调度算法的研究,直接关系到网格环境中调度的速度、质量等方面,在网格计算技术的研究中,起着举足轻重的作用。 从时间方向上分析作业调度模式分为在线模式和批模式。前者是指用户提交的任务一旦到达,立刻发送给资源,这种调度模式实时性好,但是调度效果较差;后者是指调度周期到达或者等待到达一定数量的任务时再进行作业调度,虽然实时性差一点,但是由于调度算法考虑了任务集合和资源集合的特征,能够取得良好的调度效果,本文采用的即是批调度模式。 在网格计算中,往往把一些大的作业分成许多小作业,小作业执行时间非常短,而作业调度和作业传输是需要时间的,因此每个小作业都调度一次会降低效率。目前批模式调度算法很好地解决这个问题,在此模式下,作业一到达并不是立即映射到资源,而是等待其他的作业组成一个作业集合,等映射事件到来后才启用资源调度模块对该集合中的作业进行集中映射。 可是批处理模式没有考虑作业到达后的等待时间,虽然能节省作业调度传输时间,但是在某次调度中的所有作业等待时间过长,效率反而下降。针对调度时间和等待时间的矛盾,本文对此算法做一些研究和改进工作:首先,论述了网格作业调度算法的研究意义,介绍了网格作业调度算法和作业调度算法模拟器等相关内容的研究以及研究现状。其次,分析现有的两种批模式调度算法及其缺点,针对调度时间的变化,采取动态设置批作业大小的方法,提出改进算法的模型。最后,根据改进后的算法,修改GndSim模拟器代码,并对算法进行评估。通过几组对比试验,从多角度进行分析和比较,证明了改进后的动态批模式算法比其他两种算法拥有更高的效率和稳定性,更加适用于动态的网格环境。图21幅,表3个,参考文献44篇。