網(wǎng)格工作流模型與調(diào)度算法的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)格研究的深入和網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,在網(wǎng)格上開發(fā)了越來越多的功能強(qiáng)大、需要大量資源的科學(xué)計(jì)算和協(xié)同應(yīng)用,很多網(wǎng)格應(yīng)用也越來越復(fù)雜,具有時間、空間和資源等多種約束。網(wǎng)格工作流能夠方便地構(gòu)建、執(zhí)行、管理和監(jiān)控網(wǎng)格應(yīng)用,使得網(wǎng)格應(yīng)用能夠自動實(shí)施并高效執(zhí)行。由于網(wǎng)格的動態(tài)性、分布性、異構(gòu)性和自治性導(dǎo)致傳統(tǒng)工作流的方法和技術(shù)不能有效地處理網(wǎng)格環(huán)境中的若干問題,因此,需要針對網(wǎng)格的特點(diǎn)重新研究面向復(fù)雜網(wǎng)格應(yīng)用的網(wǎng)格工作流技術(shù)。
　　本文主

2、要對網(wǎng)格工作流的過程模型、資源模型、動態(tài)調(diào)度算法進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　與傳統(tǒng)工作流相比,網(wǎng)格工作流的任務(wù)結(jié)點(diǎn)一般比較多,任務(wù)分支一般比較復(fù)雜。如果直接利用傳統(tǒng)工作流的建模方法——WF-net,將會導(dǎo)致網(wǎng)格工作流應(yīng)用的過程模型規(guī)模過于龐大。針對此問題,本文研究了基于高級Petri網(wǎng)的網(wǎng)格工作流過程建模方法——HLWF-net,縮小了網(wǎng)格工作流過程模型的規(guī)模,使整個模型的邏輯結(jié)構(gòu)更加清晰;
　　在網(wǎng)格工作流的資源模

3、型方面,結(jié)合網(wǎng)格資源的特點(diǎn),分析了基于OGSA的網(wǎng)格工作流系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu),研究了網(wǎng)格工作流的資源層次模型,該模型把底層分布資源的不同實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來,為網(wǎng)格工作流應(yīng)用提供一個統(tǒng)一訪問的接口,易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格工作流和網(wǎng)格資源的動態(tài)映射,同時方便用戶使用和共享網(wǎng)格上的資源;
　　在網(wǎng)格工作流的調(diào)度方面,針對網(wǎng)格工作流的特點(diǎn),分析了網(wǎng)格工作流的動態(tài)調(diào)度機(jī)制,研究了支持時間優(yōu)化和負(fù)載均衡的網(wǎng)格工作流動態(tài)調(diào)度(TLD)算法。該算法在定義任務(wù)的關(guān)鍵

4、因子、優(yōu)先因子、緊迫因子的基礎(chǔ)上,根據(jù)網(wǎng)格工作流過程模型生成2個動態(tài)就緒隊(duì)列:高優(yōu)先就緒隊(duì)列(high ready)和低優(yōu)先就緒隊(duì)列(low ready),對高優(yōu)先就緒隊(duì)列中的任務(wù)采取盡快處理原則;而對低優(yōu)先就緒隊(duì)列中的任務(wù)采用負(fù)載均衡的資源分配策略。最后,通過監(jiān)控反饋機(jī)制有力保證了整個網(wǎng)格工作流的順利執(zhí)行;
　　最后,利用Gridsim模擬網(wǎng)格環(huán)境,在此基礎(chǔ)上搭建了模擬網(wǎng)格工作流調(diào)度的實(shí)驗(yàn)平臺,測試TLD算法的性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明