半分布式系统资源发现与资源分配研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA博士学位论文DOCTORALTHESIS（电子科技大学图标）论文题目半分布式系统资源发现与资源分配研究学科专业计算机应用技术学号200710602024作者姓名尚庆红指导教师周明天万方数据分类号密级注1UDC学位论文半分布式系统资源发现与资源分配研究（题名和副题名）尚庆红（作者姓名）指导教师姓名周明天教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业计算机应用技术提交论文日期2013.3论文答辩日期2013.6学位授予单位和日期电子科

2、技大学2013年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。2万方数据RESEARCHONRESOURCEDISCOVERYANDALLOCATIONINSEMI-DISTRIBUTEDSYSTEMSADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerAppliedTechnologyAuthor:QinghongShangAdvisor:Prof.MingtianZhouSchool:Schoolo

3、fComputerScienceandEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授

4、权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日4万方数据摘要摘要随着计算机和网络技术的发展，人们对资源和服务的需求性越来越大，如何把分布在世界各地规模庞大的资源组织起来为用户提供服务成为迫切的要求。然而随着计算规模不断增加，网络的异构性、复杂性以及需求的多样性，使得如何有效的发现资源，合理的分配任务，加强资源间合作成为分布式计算的一个关键问题。常见的分布式系统拓扑结构包括：集中式结构，全分布式结构和半分布式结构，本文

5、主要研究半分布式系统中的资源管理问题。资源管理是将资源提供者和资源请求者联系起来的枢纽，资源管理包括了资源发现，资源监听，资源分配，资源迁移，容错处理等。资源发现是资源管理的第一个也是最重要的问题，其目的是根据资源请求者的要求，返回其需要的资源集合的唯一标识符，让资源请求者从庞大的资源信息中获得其需要的资源。资源发现研究的主要问题是如何快速、高效、准确的定位资源，并降低冗余消息数和系统开销。资源分配则重点解决如何提高系统中可用资源的效率，其目标是适应动态异构的网络环境，提高系统吞吐率，减少任务等待时间，优化负载平衡。本文针对以上问题，主要研究了半分布式系统资源

6、管理中的资源发现，资源监听和资源协作问题，在对比已有方法的基础上，对上述问题进行了研究和讨论，主要工作内容包括：1.研究分布式资源的发现方法，以半分布式拓扑结构为基础，提出了一种基于节点间耦合关系的分组策略。该方法克服了已有分组方法的随机性和不确定性，按照节点的耦合程度分组，主要考虑节点的底层通信距离，后期学习过程中的协作关系和信任程度。通过以上三种关系的加权值建立节点间关系图PRG（PeerRelationshipGraph），利用分组算法对节点分组。该策略优化了节点间的分组，使得通信距离越近，耦合程度越高，信任度越高的节点，越趋向于分配在同一组内。同时提供

7、学习反馈机制，以用户请求为学习来源，不断优化分组，通过仿真结果表明，该方法降低了跨组查询概率，减少了消息冗余，提高了查询效率。2.提出了一种基于哨兵代理和排队模型的资源分配和协作策略。哨兵代理携带用户服务请求在资源节点间游走，其运动方向由决策模块决定，哨兵代理将每次跳转结果的信息反馈给决策模块。建立了以M/M/C/排队模型为基础的资源分I万方数据摘要配机制，通过降低排队时间，优化负载平衡，提高了整个系统的服务效率，减少了哨兵代理的跳转次数。3.提出了一种基于线性规划的多约束条件资源分配方法，该方法改进了排队算法中对用户和请求的无差别对待机制，利用对子任务的聚

8、类划分，协调系统资源分配，通过对不同目