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网格作业管理系统的研究与实现

作　者: 刘玉球
导　师: 肖侬
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 软件工程
关键词: 网格服务网格作业网格作业管理资源选择全局调度
分类号: TP393.07
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 225次
引　用: 2次
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内容摘要

网格的目标是实现网络环境下的资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。九十年代以来,美国和欧洲各国在网格技术的基础研究和系统开发上取得一些突破,国内也纷纷开展了网格技术的研究,而其中的网格作业管理是网格技术的一个重要方面。随着网格技术的不断发展,尤其是开放网格服务体系结构(OGSA)的出现,网格资源以服务形式提供标准化的接口已成为趋势。中国国家网格(CNGrid)严格遵循OGSA体系结构规范,将底层的所有资源都以服务形式封装。实现面向服务的作业管理是CNGrid所要解决的最基本问题之一,目标是屏蔽对底层服务资源的访问,使得网格服务资源得到优化使用,并为上层网格应用提供良好的支持。本课题以中国国家网格(CNGrid)为背景,在分析和研究国外先进网格作业管理技术的基础上,设计并实现了一种面向服务的网格作业管理系统,为CNGrid提供包括作业请求解析、资源选择和全局调度在内的作业管理服务。该系统采用网格服务模式,以XML格式描述作业请求并对其进行解析;能够根据用户作业需求动态选择最优的网格资源,同时做到网格系统的负载均衡;将网格资源虚拟化,实现了虚拟资源层次上的服务访问;提供可定制策略的资源选择策略接口和全局调度策略接口,方便应用开发人员根据需求配置新的调度策略。该系统具有健壮性、可扩展性等特点,它作为用户访问网格资源(服务)的代理,为用户提供与资源物理位置无关的、并带有会话支持的作业管理服务接口。实验表明,该系统能够有效提高作业的执行效率,能显著减少单个作业执行的平均开销时间。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第1章绪论  12-14
  §1．1 课题背景  12
  §1．2 课题的主要工作  12-13
  §1．3 论文组织结构  13-14
第2章网格技术概述  14-19
  §2．1 网格的概念和特点  14
  §2．2 网格的发展  14-15
  §2．3 网格相关技术  15-16
  §2．4 国内外网格研究现状  16-19
    2．4．1 国外网格研究现状  16-17
    2．4．2 国内网格研究现状  17-19
第3章网格作业管理技术  19-34
  §3．1 网格作业管理的特点  19-20
  §3．2 网格作业管理的功能要求  20
  §3．3 网格作业及执行流程描述  20-21
  §3．4 网格作业管理技术分析  21-27
    3．4．1 网格作业描述方法  21-22
    3．4．2 网格作业状念描述  22-23
    3．4．3 网格作业调度  23-25
    3．4．4 网格作业迁移  25-27
  §3．5 国外网格作业管理系统研究  27-34
    3．5．1 欧洲数据网格的作业管理系统  27-28
    3．5．2 SUN网格引擎作业管理系统  28-31
    3．5．3 Globus中的GRAM  31-34
第4章 CNGRID中国国家网格系统软件概述  34-45
  §4．1 CNGrid网格系统软件总体框架  34-35
    4．1．1 CNGrid网格系统软件层次结构  34
    4．1．2 CNGrid网格系统软件部署结构  34-35
  §4．2 CNGrid网格系统软件运行模块概述  35-38
  §4．3 CNGrid网格系统软件运行流程概述  38-40
  §4．4 课题实现相关技术  40-45
    4．4．1 网格服务Grid Service  40-41
    4．4．2 GT3编程模型  41-45
第5章 CNGRID作业管理系统结构及设计  45-63
  §5．1 CNGrid作业管理系统框架  45-47
  §5．2 CNGrid作业管理逻辑结构  47-48
  §5．3 CNGrid作业运行时流程  48-51
    5．3．1 服务类型作业运行时流程  49-50
    5．3．2 计算作业提交运行时流程  50-51
  §5．4 CNGrid作业管理操作原语定义  51-52
  §5．5 CNGrid作业管理主要数据结构设计  52-57
    5．5．1 作业对象  52
    5．5．2 作业参数  52-53
    5．5．3 资源需求  53-55
    5．5．4 资源信息  55-56
    5．5．5 作业状态  56-57
  §5．6 作业描述文件格式定义  57-58
  §5．7 计算服务设计描述  58-60
  §5．8 网格资源驱动设计描述  60-63
第6章 CNGRID作业管理系统实现  63-79
  §6．1 作业协同管理器  63-66
    6．1．1 作业协同管理器实现的结构描述  63-64
    6．1．2 pendingJobs队列的实现  64
    6．1．3 readyJobs队列的实现  64-65
    6．1．4 activeController队列的实现  65
    6．1．5 作业管理对外接口的实现  65-66
  §6．2 作业请求解析处理  66-68
    6．2．1 作业请求解析处理实现的描述  66-67
    6．2．2 作业请求解析处理的实现  67-68
  §6．3 资源调度  68-69
    6．3．1 资源调度实现的描述  68-69
    6．3．2 资源调度的实现  69
  §6．4 全局调度  69-71
    6．4．1 全局调度实现的描述  70
    6．4．2 全局调度的实现  70-71
  §6．5 作业控制  71-75
    6．5．1 基于指令的作业控制  71-73
    6．5．2 动态服务调用  73-75
  §6．6 作业管理系统客户端  75-76
  §6．7 作业管理应用场景实例  76-79
第7章系统测试  79-84
  §7．1 测试环境配置  79
  §7．2 测试用例说明  79-80
  §7．3 测试结果  80-84
    7．3．1 批作业测试评测参数  80
    7．3．2 结果数据  80-84
第8章结束语  84-86
  §8．1 课题取得的成果  84
  §8．2 下一步工作  84-86
致谢  86-87
参考文献  87-90
附录A 攻读硕士期间发表论文情况  90-91
附录B 计算作业接口  91-92
附录C 服务调用作业接口  92-94
附录D 作业描述XML格式验证语法模板  94-95
附录E 相关概念  95

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