兩類解決基于光網(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)的項目調度問題的混合遺傳算法.pdf

1、在這篇文章中，我們主要介紹基于光網(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)的調度算法?；诠饩W(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)通過高速低延時傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡將分布在不同地理位置的計算資源存儲資源等各種設備資源連接起來，為科學計算、系統(tǒng)設計和虛擬現(xiàn)實等新型應用提供計算服務。
　　本文主要研究基于光網(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)中的任務調度算法。由于各類設備資源的數(shù)量有限，使用需求又非常大，所以如何提高系統(tǒng)效率就成為一個棘手的問題。而且這些資源的成本非常高，專用高速光網(wǎng)絡的運營費用更

2、是非常昂貴，所以盡快的執(zhí)行用戶提交的應用能盡可能多的降低使用者的成本。因此，基于光網(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)非常需要一個高效的調度算法。
　　首先，我們對基于光網(wǎng)絡的分布式計算系統(tǒng)的任務調度進行數(shù)學建模，建立了基于任務流的DAG調度模型，并論述了該問題屬于資源約束下項目調度問題，隨后本文對資源約束下項目調度問題進行介紹。在描述完問題后，本文介紹了目前已有的對基于光網(wǎng)絡分布式計算系統(tǒng)的調度算法的研究情況。介紹了兩種解決該問題的貪心算法：經(jīng)

3、典的擴展鏈表調度算法和在此基礎上改進的基于調度關鍵路徑算法。
　　在介紹了已有的研究情況后，我們提出了兩類混合遺傳算法：一類是基于優(yōu)先權的混合遺傳算法，我們根據(jù)不同的權重分別設計了基于任務優(yōu)先權的混合遺傳算法以及基于通信權重和任務權重的加權混合遺傳算法；另一類是基于ELS的加權混合遺傳算法。
　　第一類算法是利用節(jié)點所代表的任務權重和有向邊所代表的通信權重進行編碼，并根據(jù)編碼值對任務進行排序的遺傳算法。根據(jù)任務的實際執(zhí)行代價

4、來調度任務。我們開發(fā)了一個仿真程序來對不同的算法性能進行評價。首先將不同算法在簡單的系統(tǒng)上的結果同用一個基于窮舉法的程序模塊計算出的最優(yōu)解進行了比較。我們還在比較復雜的系統(tǒng)上進行了實驗來衡量不同算法的性能。各組實驗都證明混合遺傳算法比貪心算法能夠計算出更好的調度結果。
　　第二類算法是一種利用ELS算法的思想進行排序的混合遺傳算法，該算法也是利用任務權重和通信權重進行編碼，然后利用底度值進行排序。我們也對該算法進行了仿真分析，并與