網(wǎng)格環(huán)境下光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度和優(yōu)化.pdf

1、開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)體系 (Open Grid Service Architecture：OGSA) 是網(wǎng)格計(jì)算和Web 服務(wù)技術(shù)互相融合的產(chǎn)物，它將網(wǎng)格資源共享的概念擴(kuò)展為更具有普遍意義的服務(wù)的共享和協(xié)作，具有對(duì)異構(gòu)資源和服務(wù)無(wú)縫集成的能力，是下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理和控制最合適的解決方案。同時(shí)，隨著光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，在過(guò)去的幾年里，人們已經(jīng)將光網(wǎng)絡(luò)作為未來(lái)全球網(wǎng)格最佳的傳輸基礎(chǔ)設(shè)施這一理念達(dá)成了共識(shí)。在 OGSA 框架下，應(yīng)用通常需要資源和

2、服務(wù)進(jìn)行跨域分布式協(xié)作和動(dòng)態(tài)聚合，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的靈活性和動(dòng)態(tài)性提出了更高的要求，光網(wǎng)絡(luò)資源管理在資源抽象，資源分配與負(fù)載均衡，資源協(xié)同調(diào)度與服務(wù)動(dòng)態(tài)協(xié)商等方面面臨著一些亟待解決的新問(wèn)題。 本文討論了網(wǎng)格環(huán)境下光網(wǎng)絡(luò)資源管理和調(diào)度的需求與面臨的挑戰(zhàn)，使用Web 服務(wù)資源框架 (Web Services Resource Framework，WSRF) 規(guī)范，將光網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源封裝成 Web 服務(wù)資源 (WS-Resource)，使其像

3、其他的服務(wù)資源一樣可以通過(guò)統(tǒng)一的接口來(lái)調(diào)用；提出了基于信用和經(jīng)濟(jì)模型的光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度網(wǎng)格框架 (GATE)，以及相關(guān)的資源調(diào)度策略和算法來(lái)解決這些問(wèn)題。我們擴(kuò)展了網(wǎng)格仿真工具 GridSim 對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源建模的能力，并利用它對(duì) GATE 進(jìn)行了仿真分析。 本文的主要貢獻(xiàn)如下： ·討論分析了網(wǎng)格環(huán)境下光網(wǎng)絡(luò)資源管理調(diào)度的需求特點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題。 ·將光網(wǎng)絡(luò)資源抽象封裝為 Lambdachannel WS-Resourc

4、e，提出了基于WSRF的光網(wǎng)絡(luò)資源管理框架，使對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源的抽象的粒度更小，使用戶(hù)獲得了一個(gè)統(tǒng)一的邏輯光網(wǎng)絡(luò)資源視圖，賦予了網(wǎng)格用戶(hù)管理和調(diào)度光網(wǎng)絡(luò)資源的能力。 ·提出了 GATE：基于信用和經(jīng)濟(jì)模型的光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度網(wǎng)格框架來(lái)解決網(wǎng)格環(huán)境下光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度所面臨的一些問(wèn)題，并分析了單純基于經(jīng)濟(jì)模型的光網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度網(wǎng)格框架的不足。在 GATE 框架下，提出并詳細(xì)討論了基于投標(biāo)和拍賣(mài)自適應(yīng)模型的 Lambdachannel 調(diào)度策略，

5、給出了價(jià)格策略和算法，資源請(qǐng)求調(diào)度算法以及 Lambdachannel 創(chuàng)建控制算法。 ·對(duì)網(wǎng)格仿真工具 GridSim 進(jìn)行了擴(kuò)展，開(kāi)發(fā)了 opticalgrid 包以支持對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源的建模，并以此為基礎(chǔ)，對(duì) GATE 進(jìn)行了仿真和性能評(píng)估。仿真結(jié)果驗(yàn)證了 GATE 框架的有效性，表明其能夠在全局視圖下有效地調(diào)度和均衡地分配資源請(qǐng)求，實(shí)施阻塞控制和減少資源碎片，明顯地降低光網(wǎng)絡(luò)阻塞概率和提高資源利用率，并能提供區(qū)分服務(wù)保障。