文档介绍：山东大学硕士学位论文基于改进遗传算法的网格任务调度算法姓名:王春莲申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:邱洪泽 20090405 山东大学硕士学侮论文第1章绪论传统的任务调度和资源管理方法己经不能很好的适应分布式系统,特别是那些用来进行大吞吐量计算的分布式系统。问题在于异构的资源使统一的分配算法很难适用,资源的分布、归属等一系列问题导致需要很多的分配策略。对于上述问题,我们需要开发和应用一种灵活的、通用的方法在分布式系统中进行资源管理和任务调度。近几年兴起的网格计算(put ing)技术就是基于这种需要应运而生的,这种技术不但具有传统的分布式计算所具有的优点,而且它还弥补了许多的不足,是一个极具发展潜力的研究方向。可以说,因特网在20世纪80 年代的诞生, 90年代初万维网技术的出现和迅速推广,21世纪初网格计算技术的提出,形成了互联网发展史上的三大里程碑。。众所周知,高性能计算已经成为许多科学和工程实践的关键技术。科学家们也越来越多地使用超级计算机来研究复杂现象,例如:可以用来预测复杂的非线性现象,或者是在做实验之前,就可探索物理参数的变化规律,甚至还可以用来模拟现实世界中所发生的某些事件。然而,尽管超级计算机的能力在不断地增长,仍然有许多应用无法实现。因为这些应用往往需要处理能力强大的超级计算机的支持,但是超级计算机造价极高,通常只有一些国家级的部门,如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备:另一方面,某些应用对计算的要求非常高,即使是现在最大的超级计算机也无法提供它们所需的资源,这时就需要将或其他高速网络,将遍布世界各个角落的能力千差万别的计算资源联结在一起,形成大规模的可扩展的计算能力,因此,网格应运而生。任务调度是高性能计算中的一个重要组成部分,而随着网格的出现,在任务调度中出现了很多新的特性,从而对传统的调度算法也提出了新的挑战。传统的并行计算调度算法主要是调度一个应用程序的子任务到并行的计算机,主要目的是减少计算时间;而对于网格环境,调度算法关心的主要问题是调度来自不同用山东大学硕士学位论文户的应用流到可用的计算资源上,从而最大限度地让网格系统得到最大的使用, 它追求的是调度的高吞吐率。作为目前网格计算事实上的标准,Globus并没有具体实现任务调度算法,针对具体的应用网格,必须在高层设计出高效的任务调度算法。然而现有的一些调度算法如Backfi l1ing,FCFS(e First Serve)等并不能很好的适应网格资源的特性,如调度问题的NP完全性,调度算法的高效性,资源的异构性以及资源分配决策的并行性和分布性等,而遗传算法因其自组织、自适应、自学****性和并行性等特点而非常适宜解决网格任务调度问题。如何使用网格资源高效地完成计算任务,是网格系统的研究重点之一。成熟的网格管理系统首先解决了计算能力大小的限制,其次克服了地理位置的限制, 最后还打破了传统的共享或协作方面的限制。因此,网格系统研究的核心目的就是突破以往强加在计算资源之上的种种限制,使人们可以以一种全新的更自由、更方便的方式使用计算资源,解决更复杂的问题。这里首先要明确网格的使用模式,即用户通过向网格系统提交计算任务来共享网格资源,网格调度程序再按照某种策略把这些任务分配给合适的资源。高效的调度算法或策略可以充分利用网格系统的处理能力,从而提高应用程序的性能。网格任务调度问题属于NP问题, 在网格计算系统中寻求较为切实可行的近似调度算法具有一定的难度。 ,作为一种新兴的计算机技术,它正在向世界其他国家和地区迅速传播,而且各国政府、相应的国际组织及大的企业己经在网格研究领域投入了大量的资金。全球网格论坛(Global Grid Foruln, GGF)、地区和国家的网格论坛也正在迅速的发展,学术交流活动正在积极地展开,其中全球网格论坛已经成为网格标准制定与发布的主要机构。下面详细介绍一下目前国内外网格的研究现状。 ,无论是政府部门还是商业机构,对网格的应用和发展都表现了极大的兴趣。美国军方正规划实施一个宏大的网格计划,叫做“全球信息网格 2 山东大学硕士学位论文(GlobalInformation Grid)”,预计在2020年完成。作为这个计划的一部分, 美国海军和海军陆战队已启动了一个耗资160亿美元、历时8年的项目,包括系统的研制、建设、维护和升级。美国能源部的山地国家实验室的“先进战略计算创新计划网格(ASCI Grid)’’主要用于核武器研究。美国国防部和欧洲能源机构等在两三年前先后采用了网格技术。美国能源部下属的国家能源研究科学计算中心宣布,该中心近日