负载均衡算法综述

概述了负载均衡面临的三大问题,根据实现层次不同,对负载均衡技术进行了分类,从应用范围、运行原理的角度出发,重点分析并比较了8种基本的负载均衡算法,对负载均衡技术的未来发展趋势进行了展望。     

可负载均衡的实时虚拟机VCPU调度算法

针对多核环境下的现有实时虚拟机VCPU(virtual CPU)调度算法不能在保证任务可调度的基础上高效地使用CPU资源的问题,提出一种改进的实时虚拟机VCPU调度算法LBP-EDF(基于独立队列的可负载均衡的最早截止时间优先调度算法).该算法采用了独立队列的方式,以避免共享队列带来的竞争开销.同时算法能够识别紧急任务,并通过负载均衡的机制及时地将紧急任务迁移到负载较轻的CPU上执行,在保证任务可调度的基础上,同时达到充分使用CPU资源的目的.实验结果表明:在保证任务可调度的基础上,LBPEDF较其他算法有更高的CPU利用率.     

基于服务器负载状况分类的负载均衡调度算法

针对云端集群负载均衡问题和现有负载均衡算法的优缺点,提出了一种基于服务器负载状况分类的负载均衡算法.通过每阶段采集负载信息,实时掌握节点状态,停止重负载节点接收任务,降低中负载节点集合接收的负载,相应地增加轻负载节点集合的负载,以达到负载均衡效果.同时采用集合的形式很好的避免了大量负载涌入某一指标最优的节点,能够更好地实现均衡,提高系统的吞吐率.结果表明:该算法可以有效地避免云端集群负载发生倾斜,使系统在长时间的运行过程中达到动态的负载均衡.     

集中式动态负载均衡算法的研究

目前的负载均衡算法中难以探测节点终端的实际负载,导致难以有效地满足负载均衡集群系统实时需求.通过分析集群系统中的资源管理优化技术和负载均衡调度算法,对集群系统的模型结构进行了分析,提出了一种改进的集群系统的负载均衡算法,该算法较好地解决了集群的资源调度问题.     

云计算下均衡负载的差异性资源调度算法优化研究

随着云计算的逐渐发展,云计算下容易出现虚拟机负载不均衡和差异性资源调度时间长的问题,当前调度算法大多无法有效解决均衡负载问题,影响调度性能。为此,提出一种新的云计算下均衡负载的差异性资源调度算法,对云计算下资源调度问题进行描述,针对云计算下虚拟机差异性资源负载问题设定参数。设计蚁群优化算法,蚂蚁爬行的每一步代表指派的一个差异性资源任务,引入挥发因子对信息素更新规则进行改进,获取全局信息素。利用蚁群优化算法对云计算下负载的差异性资源进行均衡调度,给出详细实现过程。实验结果表明,所提算法有较好的收敛性,均衡负载效果好,且时间复杂度低。     

一种支持负载均衡的存储调度算法

针对应用层存储聚合中的调度问题,提出了一种支持负载均衡的存储调度(LBS)算法.LBS是一种基于策略的调度算法,它将应用对存储资源的需求转换为一系列约束,再通过分析约束之间的关系选择合适的存储节点或者已有的调度方案,从而提高了调度方案的复用率,维护了策略复用与节点负载之间的平衡关系,寻找到最佳的负载均衡策略.模拟测试表明,LBS算法在负载均衡方面和策略耦合方面明显优于Least和Random算法,负载均衡指标最高可提升10倍左右.     

负载均衡的分布式系统任务调度优化算法

针对当前分布式系统任务调度算法存在节点负载不平衡,资源利用率低等缺陷,提出一种基于负载均衡的分布式系统任务调度优化算法.首先分析了当前分布式系统任务调度优化算法的研究现状;然后对节点的实时性能指标进行估计,并根据估计结果分配不同的任务;最后通过仿真实验与其他算法进行对比.实验结果表明,相比于经典分布式系统任务调度算法,该算法缩短了任务完成时间,使得系统各节点的负载更均衡,提高了节点资源的利用率.     

一种网格资源负载均衡调度算法

网格资源调度性能的好坏、效率的高低直接关系到计算网格系统的性能.本文在Min-min算法的基础上提出了一个资源调度启发式算法Dmin-min.在假设所有任务都是独立的情况下,考虑到系统中资源的动态性、异构性,从资源负载均衡方面对系统中的资源进行动态分配,仿真实验表明该算法在资源负载均衡方面比Min-min算法要好.     

基于猫群优化算法的云计算虚拟机资源负载均衡调度

为了提高虚拟机资源调度的利用率, 实现虚拟机资源合理调度, 提出一种基于猫群优化算法的虚拟机资源调度优化方法. 首先根据虚拟机资源调度优化目标构建数学模型; 然后综合考虑最短时间与最优负载构建猫群优化算法的适应度函数, 并通过模拟猫的日常行为实现虚拟机资源调度最优方案的寻优; 最后在CloudSim平台上对该算法的有效性进行测试. 测试结果表明, 该算法能获得更优的虚拟机资源调度方案, 保证了虚拟机资源的负载均衡, 可以满足用户需求的偏好性.     

网格负载均衡策略及其蚁群优化算法

以重庆大学CampusGrid建设和加入ChinaGrid的发展规划为背景,研究了多网格环境中出现共用节点(即同时为多个网格系统服务的节点)时资源利用率下降问题,并针对该问题提出了以提高资源利用率为优化目标的负载均衡算法。主要分为问题模型建立、算法设计、以及实验评估3个部分。提出的算法能较好解决该问题,并考虑了网络通信开销对算法执行效果的影响。实验表明,提出的算法能有效防止网格中出现共用节点时资源利用率的下降,并对网格动态变化的特性具有较强的适应能力。     

LVS负载均衡技术在网络服务中的应用

文章针对使用服务器集群实现网络服务时的负荷分配问题,运用LVS的IP负载均衡技术,以校园网中网络服务器及网络服务为研究对象,设计了一个具有可伸缩、高性价比和能提供连续服务等特性的负载均衡系统。该系统能很好克服服务器端瓶颈问题,有效整合现有资源,大大提高服务器的服务能力。     

基于多线程归并排序算法设计

为解决传统递归方式的归并排序算法串行执行效率低的问题, 使用数据依赖关系分析方法对归并排序算法进行并行性分析。通过分析发现算法本身具有并行的特征, 在多核处理器下使用OpenMp编译制导语句对算法进行直接并行化处理。在数据量较大的情况下, 为了使算法执行的速度更快, 在多核处理器系统中设置多个线程, 并将序列分成多个组, 每个线程操作一组数据, 最后对多个局部有序的结果进行逐一合并。实验验证结果表明, 该并行化算法可使执行速度提高50%以上。     

基于负载均衡的任务调度算法

基于传统任务调度算法, 通过在调度过程中增设服务器最佳期望序列及负载均衡指数, 采用任务连接数约束服务器选择, 解决了传统任务调度算法对于集群负载均衡性能的忽略问题. 实验结果表明, 该改进算法能达到较高负载均衡度, 同时缩短任务完成时间, 并提高了集群对于批量级任务的处理能力, 从而达到了优化的目的.     

应用层通信任务调度模型

为了提高混合组网环境下的各类气象数据收集和分发效率,研究了通信任务调度问题,根据各类数据传输的时效性要求和可利用的通信资源,提出了一种综合考虑负载均衡和优先权影响的应用层通信任务调度模型(简称LBP模型).该模型以当前可利用通信资源的剩余容量为权值,同时考虑不同业务数据的优先级和通信量要求,按照从高到低的次序选择合适的信道,将并发的数据流量分配到多条通信信道上进行传输,完成数据通信服务,必要时允许抢占.基于LBP模型设计了相应的任务调度器,实验表明该方法能提高现有网络资源的利用率.     

DDGrid： a grid computing system for drug discovery and design

0IntroductionCurrently,most applicationsinthe field of drug dis-covery and design are running on high throughput clus-ters.Utilizing these clusters,scientists can run theircompute-intensive and data-intensive applications such asmolecular docking and quantum mechanics in parallelmode and get results efficiently.However,with more ap-plications submitted to a cluster,the workload becomesmuch heavier and the efficiency becomes much lower.Acommon solutionisto upgrade the computing power of theclus…     

网格计算技术及其任务调度策略研究

对网格计算技术及其任务调度策略进行了论述与总结。首先介绍了网格计算技术的起源和网格系统应具备的基本条件,然后论述了网格计算不同于传统分布式计算的独特特征,接下来对网格计算的应用领域进行了简单探讨。最后从网格任务调度的特点、评价指标以及现有的调度算法等方面对网格计算的任务调度策略进行了详细讨论。全文工作将指导我们未来进一步深入研究网格计算。     

分布式系统中基于非合作博弈的调度算法

针对分布式系统中任务调度问题,根据分布式环境下的任务调度特性,建立了一个非合作博弈的多角色任务调度框架,在此基础上提出了一种基于纳什均衡联合调度策略的分布式强化学习算法.相比于静态调度算法,该算法需要更少的系统知识.能使调度器主动学习任务到达和执行的相关先验知识,以适应相邻调度器的分配策略,目标是使得调度器的策略趋向纳什均衡.模拟实验结果表明:所提出的算法在任务的预期时间和公平性上相对于OLB(机会主义负载均衡)、MET(最小执行时间)、MCT(最小完成时间)等同类调度算法具有更好的调度性能.     

嵌入式多核操作系统关键技术

 分析了目前多核操作系统的现状,多核芯片的出现导致了相应操作系统的改变,嵌入式操作系统的一些关键问题被提出。通过研究多核操作系统在实时性调度算法、负载平衡、同步机制中的现状及其存在的问题,提出未来的研究方向。并辅之以分析一个软实时多核操作系统LITMUS,对其基于多核体系结构的嵌入式多核平台的应用给出了基本的研究设想。     

云计算环境下多目标约束的虚拟资源动态调度

为了解决静态资源调度所导致的CPU利用率不高的问题,研究了多目标约束的虚拟资源动态调度方法。给出了云计算虚拟资源调度模型,设计了多目标约束的虚拟资源表示方法,采用马尔科夫链对虚拟资源的下一时刻状态进行预测,从而得到可用资源向量;最后,计算任务与可用资源向量之间的匹配向量,将任务分配给匹配向量中具有最大各维分量之和的虚拟资源进行调度,并提出了具体的采用基于马尔科夫链预测的云计算虚拟资源动态调度算法。实验结果表明：该算法能有效解决云环境下多目标约束的虚拟资源动态调度问题,具有较小的负载均衡离差和任务执行跨度,较其它方法具有较大的优越性。