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基于gridsim的网格调度模拟

计算机工程 2006年第2期32卷 42-44页

作者：刘祥瑞朱建勇樊孝忠北京理工大学计算机科学与工程系北京100081 国家信息中心公共技术部北京100045

详细分析了gridsim工具,并与当前几个主要的网格模拟工具进行了对比,然后探讨了gridsim工具的改进,扩展了计算资源的功能,增加了数据存储资源模型。最后提出了基于gridsim工具的分模块的调度模拟开发方法,按照这种方法建立了Min-min调... 详细信息

详细分析了gridsim工具,并与当前几个主要的网格模拟工具进行了对比,然后探讨了gridsim工具的改进,扩展了计算资源的功能,增加了数据存储资源模型。最后提出了基于gridsim工具的分模块的调度模拟开发方法,按照这种方法建立了Min-min调度算法模拟平台,展示了gridsim工具的功能。

关键词：网格调度模拟 gridsim

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基于gridsim的网格资源调度算法研究

基于GridSim的网格资源调度算法研究

作者：刘一萌四川大学

学位级别：硕士

在过去的十年中，科学计算正从主机集中转移到分布方式;近年来这一趋势更向着网格Grid计算延伸。网格时以资源共享为目的，支持对可计算资源的远程和并发的访问，用高速网络连接的地理上分布的可计算资源所组成的一个具有单一系统镜像... 详细信息

在过去的十年中，科学计算正从主机集中转移到分布方式;近年来这一趋势更向着网格Grid计算延伸。网格时以资源共享为目的，支持对可计算资源的远程和并发的访问，用高速网络连接的地理上分布的可计算资源所组成的一个具有单一系统镜像的高性能计算和信息服务环境。由于网格中的资源具有分布与共享，自相似性，动态性与多样性，自治性与管理的多重性等特点，网格环境下资源的管理和调度是网格系统的研究重点之一。本文介绍了网格的基本概念，特点和应用领域，描述了当前比较流行的网格体系结构，讨论了目前典型的网格技术与资源管理系统，着重阐述了Nimrod-G网格资源管理系统，提出了采用Bargain经济模型的网格资源交易管理算法，并在经典代价最优和时间最优算法的基础上，提出了我们改进的代价时间最优算法。由于在网格任务调度的研究中，没有必要使用实际系统验证这些算法的正确性及性能，往往采用仿真器完成这一工作。本文接着比较了几种常用的网格仿真工具，详细介绍了gridsim这一网格建模与仿真工具箱。最后，本文在gridsim工具箱的帮助下，实现了有QoS要求下的网格资源调度算法仿真。实验结果表明，本文提出的改进代价时间最优算法是可行的，在原有代价最优和时间最优算法的基础上，提高了调度性能。

关键词：网格资源调度 gridsim 代价时间最优仿真

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基于gridsim的模拟框架设计与实现

基于GridSim的模拟框架设计与实现

作者：李林中南大学

学位级别：硕士

网格计算作为并行和分布式计算的研究主流,在各个科学领域的大规模应用中共享、聚合各种分散异构的资源。由于网格的异构性和动态性,研究人员很难有效评价网格系统的性能。同时,由于高性能网格节点较少且使用受限制,在网格资源管理和调... 详细信息

网格计算作为并行和分布式计算的研究主流,在各个科学领域的大规模应用中共享、聚合各种分散异构的资源。由于网格的异构性和动态性,研究人员很难有效评价网格系统的性能。同时,由于高性能网格节点较少且使用受限制,在网格资源管理和调度算法的研究过程中,越来越多的研究者使用网格模拟器对研究的结果进行评估和测试。为了给网格研究者提供一个良好的模拟实验环境,使其从繁琐的仿真模拟工作中解脱出来,通过对现有的网格模拟器实现机制的深入分析,本文提出使用XML语言来描述网格资源属性、作业属性和用户QoS。在此基础上,使用gridsim工具包设计并实现了一个模拟框架GSSF(gridsim Simulation Framework)。GSSF提供XML分析模块,完成从XML描述到gridsim实体的映射,并提供网格调度器模块来模拟各种网格环境下的复杂调度算法。针对工作流作业,定义了一个简单的工作流描述语言GSWDL(gridsim WorkflowDescription Language),实现了一个分布式调度的工作流模拟引擎(WorkFlow Simulation Engine,WFSE),该引擎使用消息驱动机制来管理作业间的依赖关系和数据传递。为了给用户提供一个可选的实验数据,本文以GridG和GWA为基础使用Python语言设计了一个网格生成器gridsimG,它生成GSSF可使用的网格资源和独立作业。实际应用表明,GSSF为研究者提供了一个易用的、可扩展的网格模拟环境,并为网格模拟技术的进一步研究打下了良好的基础。

关键词：网格模拟器 gridsim 网格工作流 XML 网格生成器

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基于gridsim的网格模拟技术的研究

基于GridSim的网格模拟技术的研究

作者：丛珊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在过去的十年中,科学计算正从主机集中方式转移到并行和分布方式;近年来这一趋势更向着网格计算延伸。网格是当前并行与分布式计算技术的一个重要发展方向,其目标是实现对地理上广泛分布的大量异构资源进行共享。由于网格中的资源具有... 详细信息

在过去的十年中,科学计算正从主机集中方式转移到并行和分布方式;近年来这一趋势更向着网格计算延伸。网格是当前并行与分布式计算技术的一个重要发展方向,其目标是实现对地理上广泛分布的大量异构资源进行共享。由于网格中的资源具有分布性。共享性,自相似性,动态性,多样性,自治性与管理的多重性等特点,资源的管理和调度已经成为网格系统的研究重点之一。现在网格仿真工具已经越来越多的被用来帮助网格系统的设计者验证设计方案及测试网格系统性能,特别是其中模拟资源调度部分的仿真工具更成为研究的热点。本文分析借鉴了澳大利亚墨尔本大学开发的gridsim网格模拟器,在其中组件Visual Modeler的基础上设计并实现了一个主要用来模拟基于计算经济模型的资源分配方法的网格模拟器PactSim,以此为基础研究网格系统的性能,主要包括用户任务的完成率,完成时间和花销三方面。它提供了通用、模块化、可扩展的模拟库,通过多种不同的实体建模以及实体间通信交互,使系统模拟更加符合网格环境的特点。文中详细介绍了PactSim网格模拟器的体系结构,建模仿真机制和仿真过程以及各个模块的实现方法,主要包括用户及资源模拟,资源调度策略模拟,网络环境模拟,java代码的生成,编译及运行,模拟结果的分析等模块。本文提出的侧重于网格中资源调度部分的可扩展的网格仿真平台,考虑了网格中的网络拓扑结构,使得模拟结果与实际的网格环境更加符合,为进一步网格模拟技术的研究打下了良好的基础。

关键词：网格模拟资源调度 gridsim 性能评价

基于gridsim的经济网格调度模型设计与研究

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基于GridSim的经济网格调度模型设计与研究

作者：胡曜北京邮电大学

学位级别：硕士

网格作为一种新的下一代计算方式,由于其能够对于地理上分布的异构资源进行共享、选择、以及协同等用来解决科学、工程和商业上的大规模计算问题,从而越来越被人们所研究。网格中资源的可利用性、利用率和花费成本依赖于用户的特征、时... 详细信息

网格作为一种新的下一代计算方式,由于其能够对于地理上分布的异构资源进行共享、选择、以及协同等用来解决科学、工程和商业上的大规模计算问题,从而越来越被人们所研究。网格中资源的可利用性、利用率和花费成本依赖于用户的特征、时间、优先级以及执行的目标。因此,在大规模的分布式环境中进行资源的管理和应用的调度是一件极其困难的事情。本论文通过研究网格系统中对用户任务进行调度,并提交给各种不同资源执行的处理过程,引入了一种基于粒度和任务分组的模拟调度算法,该方法通过组合较细粒度的任务,并分组进行任务提交执行。最后采用经济网格中使用较普遍的仿真工具gridsim进行不同数据参数的模拟比较,实验结果证明了方法的有效性,从而为相关的研究工作奠定基础。接下来,通过分析经济网格系统中各种拍卖模型所需要的更简单有效的求解买卖双方的竞胜标的方法,引入了一种新型的以一定概率加入恶化解的改进的遗传算法,该方法通过解决传统遗传算法中过早收敛的缺点,从局部最优中跳出,并尽可能找到全局最优解,同时也保证了算法的收敛。最后对这种算法进行编程模拟实现。实验结果证明了方法在得到或接近最优解的过程方式简单有效,从而为下一步的经济网格拍卖模拟研究工作奠定基础。最后,通过研究在经济网格中组合双拍卖的实现机制,引入了分别采用中间代理和分布式两种模式的组合双拍卖模型。前种方式假设网格中竞价信息对用户不透明,从而利用中间代理来进行计价和任务分配等处理,而后种方式则假设网格中竞价信息对用户完全透明,故而取消对中间代理的依赖,把其实现的功能交与用户本身来判断处理。另外,在对参与拍卖用户竞胜标求解上采用一种通过一定概率加入恶化解的改进遗传算法。最后利用仿真工具gridsim对这两种不同模式的组合双拍卖模型进行模拟实现。实验结果证明了基于这两种方式的组合双拍卖模型在经济网格应用中的合理性,并适于在更多领域加以推广。

关键词：网格任务调度 gridsim 改进遗传算法组合双拍卖

基于网格仿真平台gridsim的任务调度算法

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基于网格仿真平台GRIDSIM的任务调度算法

作者：吴淞四川大学

学位级别：硕士

在互联网广泛应用于电子商务并经历波浪起伏向前不断发展的今天,人们注意到在与高性能计算有关的学科交叉领域,正在涌现出另一个具有划时代的新生事物-网格(grid)。它的出现,将掀起继传统互联网、万维网(WEB)之后的第三次浪潮——网格计... 详细信息

在互联网广泛应用于电子商务并经历波浪起伏向前不断发展的今天,人们注意到在与高性能计算有关的学科交叉领域,正在涌现出另一个具有划时代的新生事物-网格(grid)。它的出现,将掀起继传统互联网、万维网(WEB)之后的第三次浪潮——网格计算(Grid computing),并将为信息产业带来无限商机,网格将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能则更多更强,能让人们透明地使用计算、存储等其它资源。由此可见,实际上Internet实现了计算机硬件的联通,Web实现了网页的联通,而Grid试图实现互联网上所有资源的全面联通。它要把整个互联网整合成一台巨大的虚拟超级计算机,实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。互联网的第三次浪潮的实质,就是要将Web升华为网格(Great global grid)。网格如此的魅力,已成为Internet领域的一个热点,引起了国内外大量的专家、学者的关注,尤其是网格计算中的任务调度问题成为近来网格研究领域的热点问题。然而大多数的研究都是在纯数学模型上探讨,忽略了网格的实际平台模型。在这样的背景下,本文设计了一个基于三层网格结构模型的网格任务调度算法,并在网格仿真平台gridsim上进行了模拟实验。本文一共分为五个部分,首先在第一部分中对网格作了基本概述,包括网格的定义、网格的特点、网格的分类、网格系统的主要功能、网格研究动态及发展趋势、网格的应用领域,网格计算的关键技术。

关键词：网格任务调度 min-min gridsim

网格计算启发式任务调度算法的研究及在gridsim中的仿真

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网格计算启发式任务调度算法的研究及在GridSim中的仿真

作者：樊莎西北大学

学位级别：硕士

网格计算是伴随着互联网技术的迅速发展而产生的一种新型分布式计算模式,以实现大规模分布式资源共享及协同问题求解为目标。任务调度是网格计算的一项核心技术,高效的任务调度算法可以充分利用网格资源,从而提高应用程序的性能。然而,... 详细信息

网格计算是伴随着互联网技术的迅速发展而产生的一种新型分布式计算模式,以实现大规模分布式资源共享及协同问题求解为目标。任务调度是网格计算的一项核心技术,高效的任务调度算法可以充分利用网格资源,从而提高应用程序的性能。然而,网格资源的动态性、异构性、自治性等特性,使得网格环境下的任务调度极其复杂,因此如何开发出有效的任务调度算法是网格计算面临的一大挑战。任务调度已被证明是一个NP难问题,因而现有的任务调度算法多以启发式方法为主。本文在详细介绍网格计算中任务调度的概念、原理、目标等相关问题的基础上,集中对启发式元任务调度算法进行研究,主要工作如下： 1.简要介绍了网格计算与任务调度的研究背景和研究现状,并对网格计算与任务调度的相关理论进行详细说明。 2.深入研究了Min-Min与Sufferage算法的调度原理,并通过分析总结出,Min-Min算法能够获得较短的任务等待时间,但调度跨度不理想;Sufferage算法能获得较理想的调度跨度,但任务等待时间较长。因而当用户同时对调度跨度与任务等待时间存在需求时,这两个算法均不具备较强的可用性。 3.针对Sufferage算法在多个任务竞争同一资源时,仅比较各任务的次小完成时间与最小完成时间差值的不充分性,本文设计并实现了MD-Sufferage算法。MD-Sufferage算法的执行流程为：首先对任务的所有完成时间按照升序排序,之后计算各完成时间与最小完成时间的差值;随后在发生资源竞争时,不单是比较各任务的次小完成时间与最小完成时间的差值,而是依次比较所有完成时间与最小完成时间的差值。 4.为了在缩短调度跨度的同时保证较小的任务等待时间,本文设计并实现了WTMB(Waiting Time and Makespan Balance)算法。WTMB算法的执行流程为：考虑到任务执行时间波动性对调度性能的影响,首先计算所有任务的执行时间波动性;随后以执行时间波动性均值为标准将调度集合划分为高波动性集合与低波动性集合;最后,轮流调度高波动性集合与低波动性集合,直至所有任务均被调度。在每一轮对这两个子任务集合进行调度时,首先依据Min-Min算法的原理选取若干最小完成时间相对较小的任务构成候选任务集,之后采用MD-Sufferage算法对该候选任务集进行调度。 5.对gridsim网格模拟工具进行了深入的研究,并采用gridsim对Min-Min、Sufferage、MD-Sufferage、WTMB算法进行仿真。仿真结果表明：MD-Sufferage算法获得的调度跨度略优于Sufferage算法;WTMB算法实现了调度跨度短与任务等待时间小的统一,因而综合性能要优于Min-Min、Sufferage、MD-Sufferage算法,并且具备更强的灵活性。

关键词：网格计算任务调度启发式 gridsim

基于gridsim的网格模拟平台研究与实现

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基于GridSim的网格模拟平台研究与实现

作者：梁晓扬中南大学

学位级别：硕士

网格计算是分布式计算领域的一个重要分支。由于网格计算本身所具有的高度复杂性,网格计算理论的验证实验难度较高。网格资源大都比较珍贵,网格研究人员在实际网格资源中进行理论验证的代价较高且周期较长,不利于研究的进行。网格计算... 详细信息

网格计算是分布式计算领域的一个重要分支。由于网格计算本身所具有的高度复杂性,网格计算理论的验证实验难度较高。网格资源大都比较珍贵,网格研究人员在实际网格资源中进行理论验证的代价较高且周期较长,不利于研究的进行。网格计算理论的验证实验成为研究网格计算的主要掣肘之一。论文参照已有的基于gridsim的扩展软件,将这些软件的部分功能集成在一个综合性的网格实验模拟平台GSP(gridsim-based Simulation Platform)中。为了提高实验数据的准确性,论文研究实现了一个结合Hadoop技术进行海量网格数据建模的工具。借助该建模工具,可以从海量数据中挖掘出实验所需核心数据,并建立这些数据所满足的随机事件模型。针对基于gridsim的模拟器在网格工作流模拟方面普遍存在的负载生成的不足,论文通过对常见的网格工作流类型进行分类,设计实现了一种基于gridsim的工作流负载生成器。该生成器可以生成三种工作流负载供用户选择,并为生成其他类型的工作流负载提供了扩展接口。为了简化实验操作过程,GSP提供了图形化操作界面,并且集成了部分Matlab绘图函数,为用户分析实验结果提供了方便。实际应用表明,GSP弥补了现有的网格模拟工具存在的部分不足,为研究人员提供了一个综合性的、易用的、实验结果可信的网格模拟平台。

关键词： gridsim 网格数据建模随机事件模型工作流负载

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基于gridsim的网格资源调度算法研究

基于GridSim的网格资源调度算法研究

作者：郑晶福州大学

学位级别：硕士

在过去的十年中,科学计算从集中方式转移到分布方式:近年来这一趋势更是向着网格Grid计算延伸。网格是一种以资源共享为目的的高性能计算和信息服务的环境。通过用高速网络来连接地理上分布的计算资源,组成一个具有单一系统镜像的环境,... 详细信息

在过去的十年中,科学计算从集中方式转移到分布方式:近年来这一趋势更是向着网格Grid计算延伸。网格是一种以资源共享为目的的高性能计算和信息服务的环境。通过用高速网络来连接地理上分布的计算资源,组成一个具有单一系统镜像的环境,网格可以支持对可计算资源的远程和并发的访问。由于网格中的资源具有分布与共享,自相似性,动态性与多样性,自治性与管理的多重性等特点,网格环境下资源的管理和调度成为网格系统的研究重点之一。在现有基于经济模型的资源调度算法上,本文把信誉度问题融入到资源调度中,以此来提高资源调度的效率。本文首先介绍了网格的基本概念,特点和研究现状,描述了网格计算的环境,讨论子目前典型的网格技术与资源管理系统,并阐述了目前主要用于资源调度的经济模型。其次,为了解决资源调度过程中,消费者与生产者之间的信任问题,提出了把信誉度融入经济模型的资源调度算法。基于信任度的算法,让用户可以选择性价比比较好的资源,而不是把任务分配给出价低但是性能比较差的资源,以免造成任务无法完成且浪费时间的后果。把信誉度融入资源调度算法中,不仅提高了任务的完成率,也提高了资源和消费者之间进行交易的安全性。由于在网格任务调度的研究中,使用实际系统验证算法的性能及正确性很不方便,因此往往采用仿真器完成这一工作。本文选择了gridsim这一网格建模与仿真工具对资源调度算法进行仿真。试验结果表明。把信誉度融入经济模型中是可行的,增强了消费者与生产者之间的信任,提高了调度性能。最后,对本文提出的基于信誉度的资源调度算法进行总结,并提出今后进一步研究的方向。

关键词：网格资源调度 gridsim 信誉度仿真