气象卫星监测数据报文并行处理关键技术研究

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2、月章，；誦零補％＾等，議KEYTECHNOLOGYRESEARCHOFTHEMETEOROLOGICALMONITORINGDATAPACKETSPARALLELPROCESSINGADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByLiXiangSupervisor:Prof.MaJunJune2016关于学位论文独创声明和学术诚信承诺本人向河南大学提

3、出硕去学位申请。本人郑重库明；所呈交的学位论文是本人在导师的巧导下独立完成的研究的课题有新的见解。据我所知文中特别加Ｗ化明、标注和，对所，除致谢的地方外．论文中不纪括其他人已经《表或撰写过的研究成果，也不包括其他人々裝巧任何教育一、科研机构的学位或化书而使用过的村料。与我同工作的同事对本巧究所做的任何贵献巧芭在论文中作了明确的说巧并表示了谢意。在比本人部重承诺：所呈交的学位论支不存在舞弊巧巧行为，文责自负。学位申请人（学位论文作者）签名：主酱＿２０１《月３曰关于学位论女著作权使用授权书本人经河南大学审核批准授予硕去学位

4、。作为学位论文的作者，本人完全了解并同意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向国家困书馆、科研信息机拘、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文（化巧文本和电子文本）《供公众检索、查阅。＂本人授权河南大学出于宣扬目巧》乂、展览学校学术发展和进巧学术交流等可采取影印、補，印、担描和採巧等复制手段保存、汇编学位论文（化原文本和电子文本）。（涉及保密内容的学位论文在解密后适巧本授权书）（：学位获得者学位花文作者）签名一．．幸盞２０１年月３曰＾学位论文指导教师签名：—也７２０１／月曰年＾３摘要近年来，气象

5、卫星监测数据报文（简称气象报文）呈现出爆发式的增长，并且气象报文的传输具有突发性等特点，对数据处理实时性的要求越来越高。使用高性能集群处理气象卫星监测数据取得了良好的效果，但现有的任务调度算法存在不同程度的节点负载不均衡的问题。为解决上述问题，本文在深入研究经典的加权最小连接调度算法的基础上，提出一种基于节点硬件性能和负载的动态优先级调度算法，然后以该调度算法为核心设计针对气象报文的分布式并行处理模型。实验证明，该并行处理模型具有更好的负载均衡效果。本文的主要工作与贡献如下：（1）研究已有的调度算法，针对这些调度算法存在负载不均衡的问题，对加权最小连接算法适

6、当改进，提出了一种新的负载均衡算法。当任务数达到一定量时，改进的负载均衡算法具有更少的任务平均等待响应时间，并且随着任务数的增加，效果越来越明显。（2）以改进的任务调度算法为核心，针对气象报文具有同类报文格式固定，处理时间大致相当等特点，设计一个气象报文分布式并行处理模型，大量测试表明，该模型显著提高了处理数据的吞吐量，充分利用了各节点的资源，减少了任务的平均等待响应时间。（3）该模型已成功应用到新一代民用航空气象信息处理与传输系统上，通过了专家组的验收并获得了一致好评。关键词：气象卫星监测数据报文，分布式并行处理，任务调度，负载均衡，加权最小连接算法IAB

7、STRACTInrecentyears,meteorologicalsatellitemonitoringdatapackets(Meteorologicalmessageforshort)areshowingexplosivegrowth,andthetransmissionofmeteorologicalmessageshasafeatureofburstiness,therequirementofreal-timedataprocessingisbecomingmoreandmorehigher.Theuseofhigh-performanceclus

8、teringmeteorologicaltomoni