云计算下任务调度算法的研究与实现

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1、４击种成＊著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＡＩＮＡＩＣＳＣＩＥＮＣＥＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ＾确或——霸－－識ＩＥ：—Ｉｉ＼ｖ＾／．．如＾Ｖ．．Ａ９魚魚一化Ａ＇．…，Ｉ论文题目云计算下任务调度算法的妍究与实现专业学位类别工程硕壬’＇学号２０１３２２０６０５３７作者姓名王跨指导教师罗化春

2、教授ｉ独剑推声明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。据巧所知，除了文中特别加标注和致谢酌地方夕ｈ，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：Ｘ巧曰期：如月／＾年（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

3、家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查顿和借阅。本人授权电子科技大学可？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１＾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：每日期：＾（６年６月＞《日分类号密级注1UDC学位论文云环境下任务调度算法的研究与实现（题名和副题名）王玲（作者姓名）指导教师罗光春教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业工程硕士工程领域

4、名称计算机技术提交论文日期2016.03论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月30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。ResearchandImplementationofTaskSchedulingAlgorithminCloudEnvironmentAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEnginee

5、ringAuthor:LingWangAdvisor:GuangchunLuoSchool:SchoolofComputerScience&Engineering摘要摘要近年来，云计算蓬勃发展，其庞大的计算能力和便利的服务模式吸引着越来越多的机构、研究人员和用户对它进行研究和使用。云计算是由大量的共享资源和异构资源所组成的分布式系统，具有庞大的计算能力，云计算资源具有分布广泛、具有自我管理能力、异构以及动态负载变化等特点，这些特点使得云计算环境中的任务调度相比传统分布式环境中的任务调度面临着更多复

6、杂的问题。任务调度主要是将任务分配到合适的资源节点上执行，以满足用户对执行时间、成本的需求。本文针对任务调度中存在的执行时间问题以及工作流任务处理问题开展以下工作：首先，针对最小化任务执行完成时间的问题，本文在钻研现有研究成果后，提出在进行资源搜索之前，根据资源特征属性对资源进行模糊聚类，将资源进行分类，减少资源搜索空间比较大带来的搜索时间成本的问题；并在后续的任务调度过程中，提出预算和截止时间约束的异构最早完成时间算法（BudgetandDeadlineConstraintHeterogeneo

7、usEarliestFinishTime，BDHEFT），以满足用户对任务调度的执行时间、执行成本的需求。实验证明，本文提出的算法和策略能取得更好的效果。其次，针对研究人员利用粒子群优化算法（ParticleSwarmOptimization，PSO）在云计算环境下进行任务调度过程中，对于工作流任务调度效果不尽人意的问题，本文在PSO算法中引入了工作流模型处理，将密集型任务合并，降低粒子维度；优化了PSO算法关于粒子初始化与自适应函数定义，保证了算法的搜索空间和收敛速度。实验证明，改进的PSO算法

8、对于工作流任务的执行表现出了更好的收敛速度和性能。最后，本文基统一云管理平台设计与实现了基础任务调度器，对于任务调度系统主要模块如任务队列管理模块、任务调度模块、实时监控模块给出了详细的设计描述，并在其中嵌入了本文所提出的任务调度算法。实验证明本文提出的资源调度算法具有一定的有效性和可行性。关键词：云计算，任务调度，HEFT算法，模糊聚类，工作流调度IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentofcloudcomput