时间触发以太网的分布式任务负载均衡分配方法-论文.pdf

《时间触发以太网的分布式任务负载均衡分配方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2014年5月计算机工程与设计May．2014第35卷第5期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．35No．5时间触发以太网的分布式任务负载均衡分配方法汤宇，李峭，贾琪明(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：对于以时间触发以太网(time-triggeredEthernet，TTE)为互连基础设施的分布式综合化系统，通过将各个任务的物理拓扑、虚拟链路拓扑等多种设计约束属性转化定义为代价函数。提出了一种将信息处理和通信任务指派并映射到分布嵌入式资源的方法，使设计者能够利用1vrE网络通信的

2、时间确定性机制，统一地安排处理任务和通信任务。采用模拟退火算法启发式求解优化问题，保证网络节点处理和节点间通信的负载均衡性。通过一个TTE网络拓扑下任务分配的案例，采用软件仿真的形式说明这种方法的适用性。关键词：分布式系统；时间触发以太网；任务分配；负载均衡；模拟退火算法中图法分类号：TP393文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)05—1501—05Loadbalanceallocationmethodfordistributedtasksintime-triggeredEthernetTANGYu，LIOiao，J

3、IAQi—ming(SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeiingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beiing100191，China)Abstract：Forthedistributedintegratedsystembasedontime-triggeredEthernet(TTE)interconnectinginfrastructure，amethodaboutinformationprocessingandcommunica

4、tiontaskassignmentandmappingtothedistributedembeddedresourceispresented，withconstrainedfactorssuchasphysicaltopology，virtuallinktopologyetc．tObetransformedtocostfunctions．BasedOnthetimedeterministicmechanismofTTEcommunications。tasksinbothprocessingandcommunicationscanbe

5、unifiedarranged．Andtheloadbalanceofcommunicationnodesandlinksisoptimizedbyasimulatedannealingalgorithm_Final—ly．theapplicabilityofthismethodisverifiedbytheresultsofasimulationoftaskassignmentsinacase-studyTTEnetworktopology．Keywords：distributedsystem；time-triggeredEther

6、net；taskallocation；loadbalance；simulatedannealingalgorithm要一套公共的调度表；而对于TTE这种交换式网络，交换0引言机端口之间是空分隔离的，不同网段可以同时传输不同的在实时分布式系统中，采用时间触发通信(time-trig—数据包；gered，TT)可以避免数据帧争用物理链路，保证数据交换(2)在传统的分布式任务分配中，采用分步骤的分配的严格的实时性，提高了离线任务负载均衡分配的效果。方法，通常先分配处理任务，然后再依据分配的结果对通时间触发以太网(time-triggered

7、Ethernet，TTE)l1。]信任务的调度，通信任务之间被认为是异步的；而在1vrE在交换式网络的环境下实现了可以精确到亚微秒量级的分网络中，为了实现分布式时钟精确同步下更深层次的应用布式时钟同步，为时间触发通信的调度提供了必要条件。综合，需要考虑处理任务和通信任务之间的同步配合关系，TTE调度表设计需要考虑的因素包括网络的物理拓它们的分配与设计的优化相关联。扑、虚拟链路拓扑，以及时钟同步拓扑，并且与分布式综本文针对以TTE网络为互连基础设施的分布式综合系合应用的处理和通信任务的分配有关，这具体体现于：统，提出了一种将各个任务的多

8、种设计约束转化定义为代(1)总线形网络(如：SAEAS6003标准l3]定义的价函数，并通过建立处理任务问的通信关系矩阵，将通信TTP)的时间触发调度面对的是共享介质的局域网，只需任务作为处理任务的参数，由此给出处理任务