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基于网格计算平台的资源分配模块的设计与实现

作　者: 余菁
导　师: 马培军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 软件工程
关键词: 网格计算 资源分配 自适配通信环境
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


网格计算是当今计算机科学领域最新兴起的一项具有极高学术价值和应用价值的研究课题。资源分配是网格计算中的重要组成部分,一个良好的资源分配算法能有效地协调和分配网格资源,有效降低网格计算的总执行时间和总耗费量,从而提高网格计算的性能。截至目前在这些方面已经进行了大量的研究和实验,并且得出了不少的理论模型和大量的实践结果。然而,随着网格计算的高速发展,对于资源分配模型和算法也出现了越来越多的需求,本文通过对用户需求和已有资源分配算法的分析,对网格计算中资源的请求、计算和分配进行了一些有意义的尝试和探索。本文综合考虑作业和服务质量需求来匹配作业和资源,针对资源分配中的频繁分配、释放资源问题,将网格结构特点和调度算法相结合,设计出优先满足最小资源需求的算法进行资源分配的计算,达到提高网格资源利用率的目的。同时,建立一种适应于网格计算平台的资源分配模块结构,模块中的组件分别负责用户应用程序作业的分派、网格资源的计算和资源的分配与使用,组件之间相互独立且并发执行,从而避免某个组件成为模块的性能瓶颈,并通过对模块中资源请求、计算和分配的过程进行并发处理,提高资源分配模块的总体执行效率。针对网格计算平台的不稳定性,本文分析了各种可能发生的异常并设计了相应的错误处理策略,保证了模块的稳定性和健壮性。此外,由于网格资源的多样性,模块设计过程中采用自适配通信环境技术实现跨平台,从而使得资源分配过程中能最大限度的使用网格环境中的各种资源。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 课题的背景及研究目的  10
  1.2 与本课题有关的国内外研究综述  10-13
    1.2.1 网格计算的研究现状  10-12
    1.2.2 资源调度算法的研究现状  12-13
  1.3 本论文的主要工作内容  13
  1.4 本文组织结构  13-15
第2章 资源分配模块的相关技术  15-23
  2.1 自适配通信环境  15-18
    2.1.1 OS 适配层  16-17
    2.1.2 C++包装层  17-18
    2.1.3 框架和模式层  18
  2.2 Xerces-C++  18-22
    2.2.1 设置扫描程序  19-20
    2.2.2 控制验证  20
    2.2.3 数据处理  20-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章 资源分配模块需求分析与总体设计  23-37
  3.1 需求分析  23-24
    3.1.1 当前算法分析  23
    3.1.2 算法需求  23-24
  3.2 总体功能结构设计  24-31
    3.2.1 作业分配器设计  25-29
    3.2.2 作业管理器设计  29-30
    3.2.3 服务实例管理器设计  30-31
  3.3 算法设计  31-32
    3.3.1 应用程序资源计算  31-32
    3.3.2 作业资源计算  32
    3.3.3 分配资源  32
  3.4 接口设计  32-34
    3.4.1 应用程序与模块之间的接口  33-34
    3.4.2 模块与其它模块的接口  34
  3.5 出错处理设计  34-35
    3.5.1 出错处理一般原则  34
    3.5.2 出错信息设计  34-35
  3.6 并发设计  35
  3.7 日志设计  35-36
  3.8 本章小结  36-37
第4章 资源分配模块详细设计与实现  37-56
  4.1 作业分配器详细设计与实现  37-41
    4.1.1 用户身份权限认证  37-39
    4.1.2 作业管理器控制  39-40
    4.1.3 配置文件解析  40-41
  4.2 作业管理器详细设计与实现  41-47
    4.2.1 工作流程设计  41
    4.2.2 类结构设计与实现  41-46
    4.2.3 函数实现  46-47
  4.3 服务实例管理器详细设计与实现  47-53
    4.3.1 类结构与关系  47-49
    4.3.2 工作原理设计与实现  49-52
    4.3.3 函数实现  52-53
  4.4 数据传输  53
  4.5 错误处理与日志实现  53-55
    4.5.1 错误处理方式及消息格式  53-54
    4.5.2 日志消息实现  54-55
  4.6 本章小结  55-56
第5章 资源分配模块测试与评价  56-63
  5.1 模块测试  56-60
    5.1.1 功能测试  56-59
    5.1.2 性能测试  59-60
  5.2 测试结果分析与评价  60-62
  5.3 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
个人简历  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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