云工作流最小关键路径调度算法优化的方法研究

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1、分类号：TP311单位代码：10183研究生学号：2013544021密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）云工作流最小关键路径调度算法优化的方法研究ResearchonMinimumCriticalPathoftheOptimizationSchedulingAlgorithmforCloudWorkflow作者姓名：韩晓彤类别：工程硕士领域（方向）：软件工程指导教师：张家晨教授培养单位：软件学院2016年5月云工作流最小关键路径调度算法优化的方法研究ResearchonMinimumCriticalPathoftheOptimizationSchedu

2、lingAlorithmforCloudWorkflow作者姓名：韩晓彤领域（方向）：软件工程指导教师：张家晨教授类别：工程硕士答辩日期：2016年5月28日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博古（或硕±）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引

3、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果■。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：＾、曰期：加Ａ年ＪＴ月如曰摘要云工作流最小关键路径调度算法优化的方法研究随着信息科学技术的发展，科研、工作与生产等活动的日益复杂催生了工作流技术。云计算技术的日益成熟，使得一些诸如性能、安全、可靠性的问题也开始显现，而云工作流任务调度就是其中一个亟待解决的关键性技术问题，它贯穿了云计算底层资源分配到上层服务交付的全部过程。由于云计算具有以用户为

4、中心、面向服务的商业性特征，这使得用户在费用、时间、效率、安全性等问题上进行合理的调度策略选择，而结合用户所考虑的种种因素，原有的调度算法在具有自身特点的云计算环境中至今没有做到充分优化，云工作流调度算法在费用和时间两个因素的执行效率上也存在问题。本文将结合用户自身所要达到的理想调度目的，对现有的云工作流最小关键路径调度算法进行优化方法研究，已达到客户满意且对云资源合理调度双赢的目的。因为已有的最小关键路径算法没有考虑分配时间余量的问题，而是根据节点任务最迟完成时间和最早开始时间的差值，来选择云资源上选择满足时间差，且费用最小的资源进行调度。利用这种方法，虽然

5、可以选择出截止时间内花费最小的资源，可是就全局来说，费用没有达到优化的状态。本文将针对于最小关键路径调度算法的优化方法做如下研究。首先介绍了工作流的调度以及云工作流的相关定义作为理论基础，对关键路径算法的含义进行了理论普及，并且对关键路径DAG调度模型进行了详细的分析后又对已有的最小关键路径算法深入研究。在此基础之上，本文对最小关键路径调度算法进行了优化。优化后的算法首先求任务DAG模型的关键路径，据此求出完成整个任务的时间余量，即最迟完成时间LF和最早完成时间EF之差；然后按照一定的规则将该时间余量分配给各个子任务，这样使得各子任务的执行窗口期变长；最后在各

6、子任务可选的资源中选择时间最长且执行时间在窗口期中的资源来调度。并且根据优化后的模型进行优化后算法的详细介绍以及具体的实例论证，实现了对最小关键路径算法的优化，以保证在用户要求的截止时间内达到任务费用更低的目的。最后，进行了优化效果的检验，以验证本论文中进行的算法优化的实际效果。利用CloudSim仿真软件实现了对云工作流最小关键路径调度算法优化后的调I度，达到了截止时间约束的情况下对其费用问题优化的目的。并给出实际结果进行对比。关键词：工作流，云工作流，云工作流调度，最小关键路径，费用优化IIAbstractResearchonMinimumCritical

7、PathoftheOptimizationSchedulingAlgorithmforCloudWorkflowWiththedevelopmentofinformationsciencetechnology,Workflowhasbeenproducedforthegrowingcomplexityofresearch,workandproductionactivities.CloudComputingtechnologyhasbecomematurer,butsomeproblems,suchasperformance,security,reliabili

8、typroblems,haveemer