网格任务调度算法比较研究

网格任务调度是根据采集到的信息将不同的策略任务分配到其对应的资源节点上加以运行。良好的调度策略能够充分的利用系统资源并行处理能力,保证用户任务能够按期完成,对网络应用的发展具有重要意义和深远影响。首先分析了网格任务调度模型和调度策略,然后对网格任务调度算法进行了比较分析,最后给出了各种网格任务调度算法的适用范围和网格技术发展方向,为进一步研究提供参考。     

改进蛙跳算法的网格任务调度优化模型

为解决当前调度模型存在的局限性, 以更好完成网格环境下的任务调度目标, 结合网格任务调度的NP(Non-deterministic Polynomial)问题特点, 提出了改进蛙跳算法的网格任务调度优化模型。首先以网格任务完成时间作为调度优化指标, 然后采用蛙跳算法找到最优的网格任务调度方案, 并对蛙跳算法存在不足进行改进,以改善算法工作性能, 最后在网格仿真平台GridSim 上进行性能验证分析。实验结果表明, 改进蛙跳算法可较好完成网格任务调度, 缩短了任务完成的时间, 资源负载更加均衡, 而且性能明显要优于其他算法。     

网格任务调度问题求解的萤火虫算法

为了获得更优的网格任务调度方案,针对网格环境特点以及标准萤火虫算法存在的不足,提出了一种基于改进萤火虫算法的网格任务调度优化模型.对网格任务调度优化问题进行了分析,建立了网格任务调度的数学模型,引入非均匀变异算子和自适应步长的搜索策略,加快算法的求解速度和精度,并将改进萤火虫算法用于网格任务调度问题求解,通过萤火虫之间的信息共享和交流找到网格任务调度最优方案,采用仿真对比实验对其有效性和优越性进行测试.结果表明,相对于其他网格任务调度优化算法,改进萤火虫算法可以快速、准确地找到网格任务的最优调度方案,提高了计算资源的利用率,保证了网格系统负载均衡,尤其对于大规模网格任务调度问题,具有更加明显的优势.     

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．     

基于LBT的网格依赖任务调度算法

文章将任务调度分为资源分配和调度执行2个阶段,定义了网格环境下的调度执行最晚开始时间、调度执行开始时间和任务依赖图中边的权值;分析了任务图冻结消减和执行消减对任务图结构的影响;提出了基于LBT的网格依赖任务调度算法;实验表明该算法有效地减弱了网格动态性对调度结果的影响。     

一种基于任务分解的时间均衡调度算法

网格环境下的任务调度是一个NP完全问题,它一直是网格领域研究的核心。针对计算网格中的任务放牧调度这类问题,提出了一种基于任务分解的时间均衡调度算法。该算法在调度过程中充分考虑了网格资源的特点,采用重复调度和任务分解策略,并进行了仿真实验。在任务完成时间和系统吞吐率两方面与Max-min和Max-int算法进行比较,实验结果证明该算法优于Maxmin和Max-int,是一种性能较好的任务调度算法。     

考虑时变资源价格因素的Q学习强化和声搜索网格任务调度算法

针对传统网格任务调度算法不考虑价格时变因素缺点,提出一种基于Q学习强化和声搜索算法的考虑时变资源价格因素网格任务调度算法.首先,综合考虑价格时变因素影响,对网格任务调度模型进行改进,提出一种新的调度模型;其次,利用Q学习算法对和声搜索算法进行改进,平衡了算法的广度和深度搜索能力;最后,通过与同类算法的仿真对比结果表明,该算法和模型具有较好的收敛速度优化性能,并且在资源价格满意度和任务调度长度两个层面具有更全面的优化性能.     

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。     

基于遗传模拟退火算法的任务分配与调度

网格将多种资源组织在一个统一的框架下,为各种复杂的计算任务提供资源。因此计算任务在各种资源之间的调度成为了一个关键的问题。结合遗传算法GA和模拟退火算法SA的优点,提出了一种全局遗传模拟退火算法GGSAA,并将算法应用于网格计算任务调度问题的求解之中。最后给出了GGSAA算法的仿真结果。     

经济网格中基于剪枝策略的时间-费用优化任务调度

由于在经济网格环境下,存在着资源异构和分布的特征,网格任务调度变成了一个复杂的问题.为此,针对独立任务,在考虑用户的服务质量经济需求偏好的基础上,提出了一个优化用户时间和费用的任务调度方案选择算法.该算法首先将网格中兼顾时间和费用的任务调度方案形式化为一个n层m叉树,然后将调度方案的选择问题转化为树的遍历问题,最后利用剪枝方法避免无效路径的搜索,降低了时间复杂度,实现了任务的优化调度.结果表明该算法能按照用户的时限和费用需求偏好选择优化的调度方案,且在性能上优于传统的未剪枝算法.所以该算法是一种可行的任务调度算法.     

一种基于遗传算法的网格任务调度算法

任务调度问题是一类NP问题,经典调度理论一般仅能获得问题的近似最优解.尽管已有用于任务调度的遗传算法的求解质量优于传统方法,但多数是考虑单任务或独立多任务调度的遗传算法.采用理论分析与仿真实验相结合的方法,提出了一种改进的遗传算法解决网格的任务调度问题.这种遗传算法所处理的任务不仅可以包含多个有前后约束关系的子任务,并且每个子任务可以需要多种资源.通过对比实验可以看到本文所提出的算法在网格任务调度方面要优于传统的HEFT和DLS算法.     

支持资源协同分配的网格任务调度研究

提出通用的网格和任务执行模型,并以此为基础,给出一种支持资源协同分配的任务调度算法。算法通过定义临界资源的概念,改进了传统的列表调度算法。模拟实验结果表明该调度策略更符合网格计算的复杂环境,能得到较短的任务执行时间,并更好的支持不同类型资源的协同分配。     

基于时间期限和预算效益函数的网格资源调度算法

针对具有时间和代价约束的网格资源调度问题,提出了一种基于效益函数的改进的网格任务调度算法,并采用GridSim模拟器分别对提出的调度算法和现有的DBC算法进行模拟实现.对比分析表明,改进的调度算法能得到较高的任务完成率及较好的资源负载均衡性.     

基于资源融合的网格任务调度模型与算法

讨论了网格资源计算能力和网络通信速度异构的树型计算网格环境下独立任务的调度问题,为单层树型网格计算环境下的任务调度问题建立了整数线性规划模型,并采用资源融合方法将多层树型网格计算环境下的任务调度问题转化为单层树型网格计算环境下的任务调度问题,建立了相应的数学模型.基于所提出的模型构造了两个任务分配启发式算法OPCH和OPBH.实验结果表明,在异构的树型计算网格环境下实现独立任务调度时,文中提出的算法比FCFS、Min-min算法具有更好的性能.     

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。     

基于蚁群算法的多QoS约束海量数据网格任务调度

针对海量数据计算网格任务调度问题,提出一种多Qos约束网格任务调度蚁群改进算法,优先考虑与数据存储网格结点间数据传输效率高、完成任务概率高的网格计算资源,通过调整蚁群算法中信息素挥发因子和传输导向因子的更新方法来提高算法的收敛速度和全局最优解搜索能力,从而达到调度目标最优.仿真实验结果表明,该算法与QoS-Min-min和QoS-Sufferage等同类算法相比,具有较好的综合性能,特别是在计算数据文件较大时,该算法在收敛速度和全局最优解搜索能力方面有明显的提高.     

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...     

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.     

基于信任度的计算网格任务调度算法研究

为了减少任务调度过程中使用传统安全措施带来的网格开销,提出把信任关系作为安全衡量标准融入网格环境下的任务调度策略中,并综合考虑任务、资源双方的安全需求和系统的负载平衡,设计了调度算法Trust-based Min-min,仿真试验证明了该算法是合理的和有效的.     

基于动态任务优先级的网格任务调度算法研究

网格环境下的任务调度是一个NP完全问题.为了确保每一步都能优先调度影响调度长度最大的就绪任务,提出一种采用动态任务优先级策略的任务调度算法.在进行任务调度的过程中,通过动态计算任务图DAG的关键路径并有效地利用处理器的空闲时间段来复制任务,使任务节点之间的通信开销尽可能降低,进而缩短整个任务图的完成时间.大量的模拟实验结果表明,所提的算法在任务完成时间上明显优于HEFT算法和DDS算法.