动态负载平衡GLB系统及其平衡算法的研究与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要动态负载平衡GLB系统及其平衡算法的研究与实现摘要在很多应用中都出现负载平衡的问题但是更重要的是负载平衡在并行分布式计算系统中起到不同寻常的作用以工作站机群为代表的网络计算环境是当前并行计算和分布式系统的研究重点之一解决异构性问题和动态负载平衡是使用机群进行网络并行计算的关键本文介绍如何使用改进后的遗传算法解决动态负载平衡的问题以及在实现GLB动态负载平衡系统中所采用的一些关键性策略﹑方法和技术遗传算法是一种基于自然选择和有性繁殖机制的随机搜索策略可是此算法收敛速度较慢且容易停留在局部极值为了解决这些问题本文提出

2、使用遗传模拟退火算法其融合了遗传算法和模拟退火算法同时在算法运行过程中如果需要将借助选择操作符挑选较优的基因遗传模拟退火算法的解将比传统遗传算法优5%左右同样在应用到动态负载平衡中作为负载平衡算法也可获得较优的解关键字遗传算法遗传模拟退火算法动态负载平衡负载信息的获取网络异构计算上海交通大学硕士学位论文AbstractTheDynamicLoad-BalancingSystemGLBAndTheResearchofItsAlgorithmAbstractLoad-balancingproblemsariseinmanyapplication

3、s,but,mostimportantly,theyplayaspecialroleintheoperationofparallelanddistributedcomputingsystems.NetworkComputingEnvironmentexemplifiedbyClusterofWorkstationsonNetworkisoneofthemostimportantfieldsincurrentresearchofParallelComputingandDistributedSystems.Dynamicloadbalancin

4、gisacriticalissueofnetworkingparallelcomputing.Inthisthesis,Theworkproposedhereinvestigateshowageneticalgorithmcanbeemployedtosolvethedynamicload-balancingproblem,andalsointroducesomecriticalpolicies,methodsandtechnologiesinGLBsystemaboutDynamicLoad-Balancing.GAisanefficie

5、ntstochasticsearchalgorithmbasedonthemechanismofnaturalselectionandsexualrecombination.Howerver,itislikelytobestuckinthelocaloptimaandconvergeslowly.Tocopewithit,wepresentageneticsimulatedannealingalgorithm,whichisthecombinationofGAwithSimulatedAnnealingalgorithm.Thealgori

6、thmcanoutperformtheclassicalGAabout5%butnomoretime.Meanwhile,ifusedascriticalAlgorithminDynamicLoad-Balancing,alsoacceptableresults.KEYWORDSGeneticAlgorithm,GeneticSimulatedAnnealingAlgorithm,DynamicLoadBalancing,AcquiringofLoadInformation,Network-BasedHeterogeneousComputi

7、ng动态负载平衡GLB系统及其平衡算法的研究与实现绪论第一章绪论当今信息技术发展迅速计算机在各个领域都得到了广泛的应用但是生物﹑化学﹑物理﹑天文﹑气候和天气﹑环境﹑地球物理﹑工程﹑图像以及信号处理等学科中一系列挑战性问题的出台对计算机的性能提出了更苛刻的要求为了实现高性能的计算通常有两条途径一种方法是使用越来越复杂和昂贵的超级计算机另一种方法是使用众多廉价计算机组成的网络将计算任务分解通过网络传递到各个机器上并行计算求解即所谓网络并行计算由于使用超级计算机往往受到价格和可用性的限制而可用的廉价低档计算机的数目则飞速增加因此后一种方法越来越受

8、到人们的关注特别是在网络速度的不断提高下和异构计算理论的发展如果组织得当这种网络并行计算环境的性能往往可以达到甚至超过一般超级计算机因而在经济上有无可比拟的优越性已经逐渐成为高性