一种面向通信开销的网格工作流调度算法

采用任务—资源分配图定义了网格任务调度模型,运用动态规划的方法提出了面向通信开销的工作流任务调度算法。采用扩展的拓扑排序算法对具有依赖关系的工作流任务进行划分,根据划分的任务子集得到相应的调度阶段,在每一阶段选择满足约束条件和以计算开销、通信开销以及任务执行成功率为最优目标函数的资源节点进行任务分配,从而使工作流任务调度目标函数最优。应用Grid Sim工具包实现了该调度算法,并与Min-Min算法进行对比分析。仿真结果表明,基于动态规划的网格工作流调度算法具有良好的适应性,且能较好地处理不同网络环境下任务间存在大量数据传输的网格调度问题。     

网格工作流调度关键技术综述

网格工作流将工作流管理和网格计算结合起来提供了一种更有前景的分布式协作的工作流系统的解决方案。网格工作流调度是网格工作流管理中的一个关键问题,它直接影响网格工作流的执行成功与否和效率的高低。详细总结了网格工作流调度中的关键技术：（1）工作流设计;（2）调度体系结构;（3）调度决策机制;（4）计划模式;（5）调度策略;（6）性能评估,并对各关键技术进行了分析和探讨,其次阐述了几个典型网格工作流调度系统,且指出了网格工作流规范与调度算法存在的问题及其发展方向。     

网格工作流中基于优先级的调度方法研究

根据网格用户的身份、信誉，以及网格工作流中应用程序的时间紧迫度和依赖关系，提出了网格工作流中应用程序的优先级计算方法．其中，完全优先级调度算法根据网格工作流中的应用程序优先级向量生成调度序列，而且每次只将队列中优先级最高的应用程序提交给网格，而非完全优先级调度算法可同时调度若干无依赖的网格应用程序进入网格，以弥补完全优先级调度算法的并行化问题．实验表明，当网格中的资源较少且资源的性能差异较大时，使用完全优先级调度算法可以保证优先级较高的工作流的应用程序优先使用优势资源；当网格中的资源性能差异不大时，非完全优先级调度算法可解决因资源未充分利用而造成工作流完成时间大幅增加的问题．     

网格工作流调度关键技术综述

网格工作流将工作流管理和网格计算结合起来提供了一种更有前景的分布式协作的工作流系统的解决方案.网格工作流调度是网格工作流管理中的一个关键问题,它直接影响网格工作流的执行成功与否和效率的高低.详细总结了网格工作流调度中的关键技术:(1)工作流设计;(2)调度体系结构;(3)调度决策机制;(4)计划模式;(5)调度策略;(6)性能评估,并对各关键技术进行了分析和探讨,其次阐述了几个典型网格工作流调度系统,且指出了网格工作流规范与调度算法存在的问题及其发展方向.     

排队时间感知的动态网格工作流调度

网格资源站点的可靠性将影响站点上任务执行性能,从而影响其他任务的排队等待时间.利用可修排队系统对网格资源站点进行可靠性建模,通过模型求解获得稳态下各资源站点的排队等待时间,提出了排队时间感知的动态网格工作流调度算法并设计了动态网格工作流调度的原型系统.基于GridSim进行了不同网格系统环境设置场景下的仿真实验.实验结果表明,本算法在不同负载和不同失效率的情况下其完成时间明显优于HEFT和CPOP算法,且在平均等待时间方面也比这2种算法高出了50%左右.     

基于混合微粒群算法的网格服务工作流调度

采用微粒群优化的种群搜索方式,融合了局部搜索和全局搜索,引入了模拟退火算法和遗传算法思想,利用模拟退火随机概率来避免陷入局部最优,提出了一种混合微粒群优化算法,以便更好地满足用户期望的服务质量,解决网格服务工作流调度问题.网格仿真试验结果显示:对于具有全局QoS约束条件的Web服务选择,在执行效率上混合微粒群优化算法明显优于其他混合遗传算法,可在较短时间内获得较好的解,是求解多目标网格服务工作流调度问题的有效方法.     

基于排队论时间预测的网格工作流调度算法

针对时间限制严格的DAG（有向无环图）类型网格工作流提出了一种新的基于排队论时间预测模型的网格工作流调度算法。按照用户提交的工作流执行时间的要求,利用Little公式计算任务在各候选资源上执行时间超过规定时间概率的大小,然后选择最佳的候选资源执行工作流任务。仿真结果证明了该算法的有效性。     

网格工作流资源层次模型与访问机制

针对网格协同计算的新需求,网格工作流建模既要考虑过程建模,也要考虑资源和服务建模.提出了面向服务的网格层次资源模型:物理资源、服务资源和虚资源,并在此基础上给出了网格应用执行过程中的资源访问机制,使实现过程模型中网格工作流和网格资源的分离并动态映射,增强了网格工作流执行的灵活性和动态适应性,同时也便于对跨地域的网格资源进行管理,提高网格服务的可重用性.     

一种基于任务竞争力的工作流调度算法

网格计算聚集了大量的异构分布式的计算或存储资源,为科学研究提供了一个高性能环境.然而,网格资源的异构性和自治性特征使得任务调度变得极其复杂.针对DAG表示的科学工作流调度问题,根据任务可用资源率确定任务调度的优先级,以任务竞争力刻画任务对资源的最佳匹配度,基于分层调度策略提出了一种基于任务竞争力的工作流调度算法.采用GridSim模拟实验表明该算法相对于其他两个算法,具有更小的执行时间.     

一个面向数据密集型应用程序的网格工作流调度方案

采用网格工作流调度和数据感知调度相结合的方法,提出一个面向数据密集型应用的网格工作流调度方案.在CSF4网格元调度程序中以调度插件的形式实现了该方案,并且保证两个调度插件之间能够协同工作.实验结果表明,该方案能有效解决数据密集型网格工作流作业的调度问题,并且进一步完善了CSF4多调度插件协同工作机制.     

基于运行时间权矩阵的网格服务匹配问题的优化解

为解决在网格环境下满足用户作业对完成时间需求的服务资源调度问题,建立了包括独立匹配器在内的服务网格三元模型,给出了该模型基于图论的形式化描述,证明了用户作业和服务资源之间完备匹配的充分必要条件. 同时构造了基于传感器反馈的网格服务匹配系统,给出了基于运行时间权矩阵的优化问题描述,并给出了基于离散事件动态系统理论的最优化解算法. 仿真研究表明,该算法比其他算法更能改善网格服务匹配系统的性能指标,在满足服务资源负载均衡的同时提供了用户作业完成时间的服务质量保证.     

基于约简任务资源分配图的网格依赖任务静态调度

网格资源环境的动态性和异构性对依赖任务的静态调度策略产生了极大的挑战.提出了一个能够更好地适应资源异构性,并完整支持调度、重调度的统一静态调度模型,即基于约简任务资源分配图(RT-RAG)的调度模型和调度算法.基于该模型的调度问题归结为RT-RAG的优化选取问题.实验分析表明,基于该模型的调度方法更好地适应了网格环境的动态性和异构性,使得静态调度策略与动态调度策略相比依然保持着较大的性能优势,并且也优于基于DAG任务图调度模型的AHEFT静态调度算法,特别是在资源差异较大的情况下.     

一种统一的网格任务层动态映射策略

提出了一种统一的网格任务层动态映射策略,集成了基于MCT的立即模式和改进Suf-ferage的批模式,两种调度模式可以自适应转换。并通过引入效用函数的概念保证了用户的QoS需求。仿真实验表明该策略和基准算法相比,有较好的性能,能够更加适应动态变化的网格任务流。     

网格环境下的高效动态任务调度算法

网格系统具有异构性、动态性和分布性，这使得网格中的任务调度变得十分复杂，要求调度算法具有动态性和自适应性．文中将群体智能技术引入网格的任务调度中，针对一组相互独立的任务调度问题，提出了一种新的动态任务调度算法．该算法利用蜂群与环境的交互模型来实现网格中动态的任务分配；同时根据蜂群的自组织社会层次的概念，解决了算法中出现的竞争问题．实验结果表明，相比于现有的方法，该算法对于网格中的动态环境具有更好的适应性，且调度性能更优．     

Organizing of Virtual Enterprise for Customized Artificial Joint and Scheduling of Manufacturing Resources Based on Manufacturing Grid

In order to improve efficiency of developing customized artificial joint, a virtual enterprise is organized based on the manufacturing grid. The application-oriented framework of the virtual enterprise is created for organization of the virtual enterprise. The manufacturing system of the virtual enterprise is built up based on the exterior grid and manufacturing subsystems of member enterprises are set up based on the interior grid. Furthermore, according to characteristic matching of manufacturing resources, the scheduling flow is studied in detail and the related scheduling strategies are established. The scheduling procedure is divided into distributed scheduling stage and local scheduling stage. Based on the manufacturing grid, the organization of the virtual enterprise for customized artificial joint and the corresponding scheduling strategies can be utilized to shorten developing cycle and reduce produce cost.     

网格环境下具有可靠性的任务调度策略

针对网格环境的动态性和异构性特点，该文提出了DHTS和RDHTS任务调度算法。在充分考虑任务间的依赖关系和通讯开销的动态变化的基础上，通过对任务执行次序优化设定和任务间空隙有效利用等方法，提高了协同任务的执行效率；通过分析网格中各结点自身中断事件发生次数的数学期望和方差，得出各结点的即时可靠性评价参数，从而增强了任务调度的可靠性。     

基于评价函数的动态协同任务调度算法

针对复杂网格环境中节点资源动态变化及大量任务协作访问的问题,提出一种基于评价函数的动态协作任务调度算法.该算法通过为网格中的协作任务与协作成员建立随时间变化的任务评价函数和协作成员评价函数,实现动态网格环境中的任务协同调度.理论分析与仿真实验表明：与基于合同网的分布式合作调度算法相比,本算法能够减小系统开销,提高资源分...     

异构任务图在网格环境中的调度实现

并行分布计算环境的任务调度一直是并行计算研究的热点问题，网格技术的发展则对任务调度提出了新的要求。本文采用带参数的有向超图表达异构任务图，为具有一般性、异构性、分布性、动态性等特点的任务请求提供了通用描述方法。通过设计网格异构任务图描述语言GHDL，实现了网格任务请求的统一封装以及任务请求在异构环境下的计算机理解和识别。通过设计自适应调度策略库，为分布异构动态网格环境下的任务调度提供有效解决方案，实现了在考虑网格任务间优先约束与数据关联的同时，采取异构宿主机识别、异构客户端自动创建等方式开发利用环境异构性与任务异构性，采取实时网格状态信息采集与任务迁移屏蔽了资源动态性。异构任务图在网格环境中的调度效果由树生长的仿真实验进行了展示。     

基于Globus网格平台的电子工程预算软件作业调度实现

作业调度是能否充分发挥网格性能的关键技术。基于SaaS模式的电子工程预算软件(SaasBudget)为用户提供一个动态、实时、高可用性的预算软件平台。SaasBudget基于Globus Toolkit4网格平台实现,利用网格提供的强大计算性能和分布式处理能力进行大工程的项目预算计算。通过对Globus作业调度机制的研究,设计了SaasBudget系统的作业调度系统。实验结果表明,该作业调度系统能够综合考虑任务与计算节点的特性,并能根据任务当前运行情况实时进行调整,有效改善了作业调度效率,大大提高了网格资源的利用率。     

一种基于蚁群算法动态均衡的网格任务调度

网格资源分配属于NP-难问题,为了更好地解决该问题,首先建立一种性能QoS优化的作业级网格任务调度模型和目标函数,并对资源和任务数进行了分析.提出了基于动态信誉度的改进蚁群算法RACO(reputation-based ACO)进行网格任务调度,RACO引入空间效率和时间效率的动态调节因子,同时采用局部和全局信息素更新策略.仿真实验表明,RACO在资源利用率、动态均衡方面优于Min-min,Max-min和ACO算法.