網(wǎng)格市場環(huán)境下資源調(diào)度機制研究.pdf

1、隨著網(wǎng)格技術(shù)的不斷發(fā)展，商業(yè)網(wǎng)格項目逐漸增多，網(wǎng)格系統(tǒng)逐漸從傳統(tǒng)的免費計算資源提供者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩虡I(yè)用途的互聯(lián)網(wǎng)資源共享中間件，提供作為公共品的資源與服務，網(wǎng)格進入了網(wǎng)格市場的新發(fā)展階段。網(wǎng)格市場是采用經(jīng)濟學方法進行資源管理與分配的非合作型網(wǎng)格，與傳統(tǒng)的網(wǎng)格相比，網(wǎng)格市場依據(jù)其獨有的激勵特性鼓勵眾多資源提供者與資源消費者加入網(wǎng)格市場，為網(wǎng)格市場帶來了豐富的資源與眾多的用戶，提高了網(wǎng)格效率，降低了社會總成本，為網(wǎng)格進一步發(fā)展提供了前進

2、的動力。在國內(nèi)外，作為開放網(wǎng)絡的典型代表，網(wǎng)格市場成為分布式系統(tǒng)方向最活躍的研究領(lǐng)域之一。
　　 由于網(wǎng)格資源交易環(huán)境與實體經(jīng)濟環(huán)境具有很強的相似性，網(wǎng)格市場資源分配與管理方法也類似于現(xiàn)實社會的經(jīng)濟活動，因此，借助現(xiàn)有的市場經(jīng)濟的管理方法可以有效的解決網(wǎng)格市場環(huán)境中資源調(diào)度與分配的問題，經(jīng)濟學方法很大程度上促進了網(wǎng)格市場的發(fā)展。但與此同時，網(wǎng)格市場資源更為異構(gòu)、動態(tài)與自治的特征，以用戶為中心的最優(yōu)化目標也為網(wǎng)格市場資源調(diào)度問題提

3、出了新的挑戰(zhàn)。
　　 本文圍繞資源調(diào)度問題，針對網(wǎng)格市場環(huán)境下網(wǎng)格資源規(guī)模較大、異構(gòu)性強、資源動態(tài)自治可用性低、用戶QoS需求復雜等特征，開展了以下研究工作：
　　 本文首先綜述了網(wǎng)格的概念與發(fā)展歷程，然后給出了網(wǎng)格市場的概念及其特征，并給出了網(wǎng)格市場的研究現(xiàn)狀。分析了網(wǎng)格市場環(huán)境下網(wǎng)格調(diào)度面臨的新問題，深入分析了由于網(wǎng)格市場更為異構(gòu)、動態(tài)、自治的特性造成的網(wǎng)格市場中資源的查找效率低下、資源可用性較差以及用戶QoS需求無

4、法有效滿足的問題，引出本文的研究內(nèi)容。
　　 在典型調(diào)度形式化描述的基礎(chǔ)上，本文探討了網(wǎng)格市場中資源調(diào)度的新特征，并分析了這些特征對網(wǎng)格市場資源調(diào)度的影響。首先介紹了調(diào)度理論的形式化描述與符號集含義；然后介紹了網(wǎng)格調(diào)度的分類與調(diào)度流程，最后分析了網(wǎng)格市場環(huán)境下作業(yè)調(diào)度與資源分配的新特征，并以此為基礎(chǔ)展開以下的研究工作。
　　 針對網(wǎng)格市場環(huán)境的分布性、動態(tài)性和資源異構(gòu)性等特點，論文第三章基于超級節(jié)點的結(jié)構(gòu)，提出了一種類型

5、感知的多屬性資源查找機制。該機制考慮節(jié)點資源的多樣性，不拘泥于傳統(tǒng)的節(jié)點分組，依據(jù)資源類型和屬性相關(guān)性將資源劃分為若干個資源分組，提高組內(nèi)資源的“純”度，提高查找的精確性。同時將資源類型作為資源分組管理節(jié)點標識的一部分，快速定位特定類型的資源分組，提高查找的效率。實驗表明，該類型感知的多屬性資源查找機制能夠在一定程度上提高查找的精確性，有效減少查找消息的平均跳數(shù)，降低資源查找相應時間，有效降低資源查找引起的消息數(shù)，并且隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大

6、，性能仍得以保持。
　　 論文第四章提出了一種網(wǎng)格市場資源可用性風險評價方法，該方法可有效評價網(wǎng)格資源的可用性指標，為網(wǎng)格市場資源調(diào)度提供了全新的角度與依據(jù)。首次提出了網(wǎng)格資源可用性風險的概念，基于相關(guān)資源的作業(yè)歷史信息，利用概率與統(tǒng)計的方法對資源可用性風險進行預測與評估，提出了單一網(wǎng)格資源與網(wǎng)格資源集合的可用性風險評價方法，并給出了基于資源可用性風險評價的網(wǎng)格調(diào)度算法。該算法可有效的確定可用資源集合，降低網(wǎng)格作業(yè)失效率，提高網(wǎng)

7、格資源的使用效率。
　　 論文第五章將信任機制融入網(wǎng)格市場，提出了一種基于信任過濾的資源選擇方法。該方法利用相關(guān)信任模型對網(wǎng)格市場資源進行信任值計算，依據(jù)用戶信任需求閾值確定信任度較高的可用資源集合；然后，對可用集合資源計算其使用價格與風險價格，計算得到各可用資源的機會成本；最后提出了基于最小機會成本的啟發(fā)式資源調(diào)度算法。該方法能有效的激勵供求雙方，通過保證信任度高的資源提供者的總收益來激勵更多的可用資源加入網(wǎng)格市場，同時，該方

8、法可有效的降低用戶作業(yè)的失敗率，降低用戶資源使用的總成本。
　　 論文第六章提出了一種模糊決策的多維QoS的調(diào)度方法，該方法可有效解決普通用戶無法提供精確QoS需求的問題，提高了用戶對資源服務質(zhì)量的滿意度。首先給出了多維QoS網(wǎng)格調(diào)度的形式化描述，利用模糊決策理論有效地將用戶模糊的QoS需求的映射到網(wǎng)格資源，利用AHP算法確定用戶關(guān)于多維QoS各維度之間的權(quán)重關(guān)系，最后給出了一種模糊決策的多維QoS的調(diào)度方法。該方法在不需要用戶

9、提供精確的QoS參數(shù)前提下，有效滿足用戶QoS需求，具有較好的一次作業(yè)完成率，且作業(yè)完成率波動較小。
　　 本文從網(wǎng)格市場資源規(guī)模較大、異構(gòu)性強、資源動態(tài)自治可用性低、用戶QoS需求復雜等特征呈現(xiàn)出的問題出發(fā)，深入分析了由于網(wǎng)格市場更為異構(gòu)、動態(tài)、自治、面向用戶的特性造成的網(wǎng)格市場中資源的查找效率低下、資源可用性較差與用戶QoS需求無法有效滿足的問題，提出了網(wǎng)格市場環(huán)境中基于類型感知的多屬性資源查找機制，提出了網(wǎng)格市場環(huán)境中資源