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网格资源与作业管理技术的研究

作　者: 吴雨淋
导　师: 胡飞
学　校: 西北工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 网格计算资源管理作业管理系统资源分配经济模型
分类号: TP393
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 251次
引　用: 6次
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内容摘要

网格是在计算机技术和网络技术发展到一定阶段提出的一种建立新型计算平台的计算技术,它要整合广域网中分布的,动态的,异构的资源,实现充分共享和各种资源之间广泛的协同工作,从而建立一个巨大的虚拟超级计算机。资源管理是网格的核心与难点。本文试着探讨了网格的概念,分析了一种重要的网格体系结构:五层沙漏结构:在此基础上着重研究了网格的资源管理和作业管理等相关内容。在详细的阐述了资源管理中各种关键技术后,本文设计并实现了一种基于计算经济中拍卖模型的资源调度算法,该算法通过模拟现实生活中商品的拍卖过程,从而实现网格用户公平合理的使用网格资源。该算法能够满足用户对作业运行时间和花费预算的限制,同时能满足不同用户对时间和花费优化的需求;在符合用户利益的基础上,最大化了网格资源拥有者的利润。通过在资源分配过程中引入市场机制,能有效的促进网格发展,为资源提供者共享资源创造了动机,并促使其提高资源的服务质量。文中还分析了算法的不足之处,提供了改进的思路。文章还利用Globus工具集和一个基于集群的本地资源管理系统Symphony构造了一个网格系统原型,并提出了作业分层调度的思想。通过对作业的二次或多次调度,解决了集群系统中单个管理节点造成的性能瓶颈问题,从而扩展了原有集群系统的应用规模并提高了作业运行的可靠性。原型系统实现了作业的远程提交与管理功能。此外文中研究了Symphony本地作业管理的工作原理,并设计了一个测试程序,对整个系统进行性能分析。

全文目录

第一章绪论  6-16
  1．1 网格计算概述  6-12
    1．1．1 网格概念  6-8
    1．1．2 网格技术与集群技术的比较  8-9
    1．1．3 网格的种类  9-10
    1．1．4 网格的研究现状和发展趋势  10-12
  1．2 网格的资源与作业管理  12-14
    1．2．1 资源与作业管理的概念  12-13
    1．2．2 作业管理系统发展现状  13-14
    1．2．3 主流作业管理系统的特点  14
  1．3 本文的主要研究内容和论文安排  14-16
第二章网格的体系结构  16-35
  2．1 网格体系结构概述  16-17
  2．2 网格的五层沙漏结构  17-20
    2．2．1 结构描述  17-19
    2．2．2 结构实例  19
    2．2．3 网格体系结构发展  19-20
  2．3 信息管理  20-23
    2．3．1 网格信息与信息管理的功能  20-22
    2．3．2 元计算目录服务  22-23
    2．3．3 LDAP模型  23
  2．4 资源管理  23-29
    2．4．1 资源与资源共享概述  24
    2．4．2 资源管理系统功能模型  24-26
    2．4．3 资源描述语言  26-27
    2．4．4 资源发布与发现以及资源分配  27-28
    2．4．5 Globus资源管理框架  28-29
  2．5 作业管理  29-34
    2．5．1 基本概念  29-31
    2．5．2 作业调度  31-32
    2．5．3 容错技术  32
    2．5．4 动态负载均衡  32-34
  2．6 小结  34-35
第三章基于计算经济的资源调度策略  35-51
  3．1 传统的资源调度方法  35-36
    3．1．1 Min-min和Min-max算法  35-36
    3．1．2 快速贪心算法  36
    3．1．3 Sufferage算法  36
  3．2 基于计算经济模型的资源管理  36-39
    3．2．1 使用计算经济模型的原因  36-37
    3．2．2 基于计算经济的网格资源管理体系结构  37-38
    3．2．3 基于计算经济的资源管理特点  38-39
    3．2．4 资源分配中的拍卖模型  39
  3．3 计算网格的一种基于经济模型的资源调度算法  39-49
    3．3．1 资源定价  40
    3．3．2 资源分配的代理模型  40-41
    3．3．3 问题描述  41-42
    3．3．4 花费开销优化的调度算法  42-45
    3．3．5 运行时间优化的调度算法  45-46
    3．3．6 运行时间和花费开销折衷优化的调度算法  46-47
    3．3．7 算法存在的问题及解决方法  47
    3．3．8 基于拍卖模型算法的调度实例分析  47-49
  3．4 小结  49-51
第四章网格作业管理系统原型  51-72
  4．1 Symphony工作原理  51-55
    4．1．1 Symphony概念和系统结构  51-53
    4．1．2 作业运行过程  53-54
    4．1．3 作业调度  54-55
  4．2 集群系统的局限性分析  55-56
  4．3 系统结构和功能设计  56-59
  4．4 原型系统实现  59-71
    4．4．1 用户管理  59-61
    4．4．2 资源状态监控与资源信息注册  61-66
    4．4．3 作业提交与作业调度  66-68
    4．4．4 本地作业调度接口与作业监控  68-69
    4．4．5 代码示例  69-71
  4．5 小结  71-72
第五章作业实例及性能测试  72-77
  5．1 Symphony应用开发方式  72-74
    5．1．1 客户端程序结构  72-73
    5．1．2 服务程序结构  73-74
  5．2 作业实例简介  74-75
  5．3 开发与运行环境  75
  5．4 作业执行结果和分析  75-76
  5．5 小结  76-77
结束语  77-78
附录(在攻读学位期间发表的论文)  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-82

网格资源与作业管理技术的研究

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