基于.ect的优先权约束的作业调度模型及算法的研究与实现

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1、原创性声明和关于论文使用授权的说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：盔盘日期：2型!：墨竺关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影

2、印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：叠查垫导师签名：篁至§日期：!竺!：!丝山东大学硕士学位论文第1章绪论本章详细介绍了课题背景和研究目标，重点阐述了本文所要研究和解决的工作，最后给出了全文的组织结构。1．1研究背景随着社会的不断发展，科学技术更以日新月异的速度向前推进，近年来，高性能计算在诸如预测模型的构造和模拟、工程设计和自动化、能源勘探、医学、军事以及基础研究等领域都起着重要作用。一些推动人类文明的挑战，如外科手术的磁共振成像和药物设计、大气模型的建立和中长期天气

3、预报、卫星遥感数据及地震数据的分析等，如果没有速度极快、内存容量极大高性能计算机，‘就很难成为现实。高性能计算方法的基本原理就是将问题分为若干部分，然后通过网络相连的每台计算机资源(称为节点)，同时参与问题的解决，从而显著缩短了解决整个问题所需的计算时间。因此，如何能够以一种有效的方式把互联网上分布于不同地理位置的、异构资源通过高速互联网络连接起来，为外界提供大规模的，无限延展的计算能力是我们研究工作的重点。而网格技术恰恰可以满足这种需求。它作为二-种新兴技术，汇集分散在不同地理位置的各种资源(计算资源、存储资源、数据资源、信

4、息资源、软件资源、通信资源、知识资源等)，屏蔽资源的异构性以及资源设备之间的复杂关联，为外界用户提供一个方便、透明的资源使用平台。通过采用网格的关键技术，我们可以实现多用户无冲突、安全、灵活地共享各种异构、动态资源的功能，这在科学技术的发展史上无疑是一个革命性的变化。’目前有很多国家和机构积极参与了网格的研究与开发工作。例如：美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的IPG(InfomationPower网格)项目，目的是让人们使用计算资源和信息资源就像使用电力网提供的电力资源～样方便快捷。欧洲共同体的Euro网格和Data网格，

5、主要用于包括高能物理、生物计算、气候模拟等多个领域的应用。我国863计划支持的“中国网格(chinaGrid)”建设，“上海教育科研网格”，“仿真网格”(由航天二院和清华大学共同开展)，“织女星网格”(由中科院计算所领衔开发)。山东大学硕士学位论文计算网格的出现使得隶属不同用户、跨越多个地理位置的分布式异构资源的共享成为可能。为此，网格的体系架构中每一层应该部署不同的协议来支持不同的服务：安全、统一访问、资源管理、任务调度、资源监控等。其中，资源管理、任务调度是现在研究的热点也是难点，由于网格环境的灵活多变性，为用户合理分配资

6、源，保证资源的有效利用，满足用户共享资源的需求，则要依靠作业调度过程中所采取的调度算法，它决定着资源的使用效率和用户的满意程度。本论文研究课题来源于山东省重大项目：科学与工程计算应用网格。1．2研究目标网格环境中分布着各种异构分布式计算资源，它们来源广泛，可为外界提供多种领域的服务(比如：高能物理生物信息学、化学分子模拟以及数值天气预报等)。同时，共享资源的用户也是千变万化，不同类别的用户对资源的需求也不尽相同(例如：有的类别的用户希望自己的作业能够尽早得到处理)。因此在多用户共享资源的过程中，如果不采取相应的调度策略，不同类

7、别用户之间很可能会产生冲突，争夺资源的使用权、优先权，造成资源利用率失衡，从而导致资源浪费，也使得用户对网格资源共享的满意程度大打折扣。本文旨在研究一种异构环境下，基于EcT的用户优先权约束的作业调度模型和相应的调度算法，必须适用于目前我们的实际环境，可以解决为网格资源下不同类别的用户无冲突共享资源的问题。EcT(期望完成时间，由用户指定)，作业要尽量保证在该期望完成时间之内完成，体现了用户对作业的限制条件；用户优先权约束，是指在调度过程中，还要充分考虑不同的用户对资源分配和作业执行产生的影响，通过为不同级别的用户分配不同的优

8、先级，保证高优先级用户的作业可以优先执行，最大限度地保障高优先权用户的权益(在本文算法中，要将用户优先权和期望完成时间这两方面因素结合考虑)，平衡系统利用率，使得绝大多数用户满意程度高，实现网格环境中合理共享资源的目标。1．3主要工作主要的研究工作如下所示：(1)基于异构环境