面向多基礎(chǔ)平臺(tái)的云工作流服務(wù)模型的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、作為新興的計(jì)算模式，云計(jì)算的可擴(kuò)展性和資源按需分配等特性使其在學(xué)術(shù)界和業(yè)界獲得巨大的發(fā)展動(dòng)力；科學(xué)工作流管理系統(tǒng)能為科學(xué)計(jì)算提供有效的數(shù)據(jù)和任務(wù)依賴管理、任務(wù)調(diào)度與執(zhí)行、來源跟蹤等。全球正進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的增長速度大于計(jì)算資源的增長，傳統(tǒng)的工作流解決方案已經(jīng)無法應(yīng)對不斷增長的數(shù)據(jù)規(guī)模和分析復(fù)雜度。針對大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)，本文提出基于多基礎(chǔ)平臺(tái)的云工作流服務(wù)框架，將工作流作為云計(jì)算中的服務(wù)，處理PB級(jí)別數(shù)據(jù)規(guī)模的科學(xué)問題。
　　論文中首

2、先討論云工作流的基本概念和理論基礎(chǔ)，然后提了一種全新的面向多基礎(chǔ)平臺(tái)的云工作流服務(wù)框架，該框架能夠?qū)⒖茖W(xué)工作流技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)無縫集成，提供工作流即服務(wù)應(yīng)用模式，為科研人員提供便捷、高效的云工作流服務(wù)平臺(tái)。主要內(nèi)容如下：
　　1)首先分析科學(xué)工作流與云計(jì)算集成所面臨的挑戰(zhàn)，并討論4種科學(xué)工作流參考架構(gòu)在云計(jì)算環(huán)境中的部署方案，結(jié)合每個(gè)方案的利弊和實(shí)際需求，選擇合適的集成方案。
　　2)然后提出參考服務(wù)架構(gòu)，涵蓋了將多種科學(xué)工

3、作流系統(tǒng)與多基礎(chǔ)云平臺(tái)集成的主要方面。云工作流服務(wù)框架由云工作流管理服務(wù)、云資源管理器等8個(gè)主要組件以及6個(gè)協(xié)同交互接口組成。同時(shí)，提出云資源管理器的實(shí)現(xiàn)參考架構(gòu)，負(fù)責(zé)云計(jì)算環(huán)境中虛擬資源的供應(yīng)與管理。
　　3)為了驗(yàn)證云工作流服務(wù)框架的可行性、性能以及可擴(kuò)展性，本文基于OpenNebula和Eucalyptus云計(jì)算平臺(tái)對服務(wù)框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，將云資源管理器部署在云計(jì)算平臺(tái)之上，對云平臺(tái)資源操作提供服務(wù)化支持；基于Falkon任務(wù)調(diào)

4、度框架定制高性能任務(wù)調(diào)度服務(wù)，支持大規(guī)模工作流任務(wù)調(diào)度；基于Swift科學(xué)工作流管理系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)化封裝，支持工作流管理即服務(wù)模式；實(shí)現(xiàn)高可用工作流客戶端，支持高效的工作流應(yīng)用編輯、編譯和提交。
　　4)設(shè)計(jì)全方位的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證服務(wù)框架的功能可用性、云資源管理效率以及服務(wù)框架整體性能；使用NAS MODIS圖片處理工作流驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)方案的可行性和性能；最后，將云工作流實(shí)現(xiàn)方案部署在Science@Guoshi平臺(tái)上作為產(chǎn)品部署案例，提供Mo