云計(jì)算中資源管理容錯(cuò)調(diào)度優(yōu)化策略研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，實(shí)時(shí)系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用于各種分布式環(huán)境而形成的云計(jì)算已越來(lái)越受到科學(xué)界和商業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注。云計(jì)算的主要思想是把互聯(lián)網(wǎng)上的各種計(jì)算資源整合在一起。這些計(jì)算資源很多都是異構(gòu)的，因此有效管理大規(guī)模異構(gòu)的計(jì)算資源迫在眉睫。同時(shí)，通信效率和高可靠性也是云計(jì)算的內(nèi)在要求，是系統(tǒng)提供給用戶服務(wù)質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)。但是，當(dāng)前很多研究考慮資源容錯(cuò)調(diào)度時(shí)都是假設(shè)單機(jī)失敗，可是大規(guī)模云計(jì)算系統(tǒng)使用的資源具有高度動(dòng)態(tài)性和異構(gòu)性，資源環(huán)

2、境所固有的不可靠狀態(tài)，使得云計(jì)算系統(tǒng)出現(xiàn)大規(guī)模資源失敗的可能性大大增加。因此，僅假設(shè)單機(jī)失敗對(duì)于研究云計(jì)算的容錯(cuò)問(wèn)題顯然存在很大的局限性。
　　 因此，本文首先綜述了容錯(cuò)調(diào)度策略，探討了容錯(cuò)調(diào)度策略在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，從多角度介紹了單機(jī)失敗和多機(jī)失敗的容錯(cuò)調(diào)度策略研究，以及當(dāng)前研究存在的突出問(wèn)題。同時(shí)，提出了云計(jì)算系統(tǒng)模型的通用框架。針對(duì)云計(jì)算資源管理中提出的容錯(cuò)要求，分析了當(dāng)前流行的容錯(cuò)策略和可靠性度量。在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上，得

3、到本文的研究目標(biāo)，針對(duì)研究目標(biāo)，本文提出了基于通信效率和可靠性兩個(gè)QoS因素的容錯(cuò)調(diào)度策略。
　　 云計(jì)算系統(tǒng)中基于通信效率驅(qū)動(dòng)的容錯(cuò)調(diào)度策略FMCED，首先提出了一個(gè)容錯(cuò)模型和一個(gè)通信模型，基于模型得出了通信所需的消息集，同時(shí)分析了任務(wù)間關(guān)系的各種情形。針對(duì)各種情形，提出了處理機(jī)分配和最早開(kāi)始時(shí)間的約束條件。結(jié)合通信效率的定義，提出了系統(tǒng)出現(xiàn)單機(jī)失敗的情況下以通信效率為代價(jià)的調(diào)度目標(biāo)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)度相互依賴的、不可搶占的、非周期的實(shí)

4、時(shí)任務(wù)。之后進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展到多機(jī)失敗情形，提出了可靠性模型用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能，給出了系統(tǒng)中任務(wù)的關(guān)鍵性度量使得越重要的任務(wù)能夠優(yōu)先調(diào)度，同時(shí)提出了限制條件使得調(diào)度過(guò)程中不會(huì)影響到任務(wù)后續(xù)的調(diào)度開(kāi)始時(shí)間。因此，基于主動(dòng)復(fù)制技術(shù)，提出了系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模資源失敗時(shí)容錯(cuò)調(diào)度策略DRFACS，它以可靠性代價(jià)為調(diào)度目標(biāo)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)度相互依賴、不可搶占的、非周期實(shí)時(shí)任務(wù)，通過(guò)有效的容錯(cuò)調(diào)度來(lái)提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。
　　 最后，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)從調(diào)度性、