云計(jì)算中主任務(wù)調(diào)度算法的優(yōu)化研究

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1、文章編號(hào)：1003-6199(2011)04-0108-03?摘要：針對(duì)ASAP和ALAP算法的缺陷，將生態(tài)捕食者一被捕食者模型應(yīng)用于云計(jì)算的主任務(wù)調(diào)度算法中，建立一種基于生態(tài)捕食者一被捕食者模型的主任務(wù)調(diào)度算法，該算法通過生態(tài)差分方程動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)內(nèi)采用相應(yīng)算法的任務(wù)數(shù)量，經(jīng)過仿真試驗(yàn)證明了h去的有效性嚳關(guān)鍵詞：主任務(wù)調(diào)度；生態(tài)差分方程；ASAP；ALAP?中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???■TheResearchforOptimizationoftheMain?TaskSchedulingAlgorithminCloudComputing??LUX

2、iao?xia,ZHOUZhong?he?(HunanplaninganddesigninginstituteofpostandtelecommunicationsCo.,LTD，Changsha410001)Abstract:AimedatthedefectsofALAPandASAPalgorithm,establishingamaintaskschedulingalgorithmbasedonecologicalpredators?preymodel,thealgorithmdynamicadjustmentthenumberoftasksofcorr

3、espondingalgorithmusingecologicaldifferenceequations.Thevalidityoftheproposedalgorithmhaveprovedthroughthesimulationexperiment.Keywords:maintaskscheduling；ecologicaldifferenceequation；ASAP；ALAP?馨1引言?云計(jì)算的本質(zhì)是一種商業(yè)模式，是將各種計(jì)算資源租用給需要的用戶，并且根據(jù)這些用戶的要求提供準(zhǔn)備好的環(huán)境；在用戶使用這些環(huán)境后，提供這種資源的服務(wù)商，按照服務(wù)級(jí)別協(xié)定進(jìn)行

4、收費(fèi)；當(dāng)用戶使用完后，提供重用環(huán)境備份和回收資源的用戶和資源管理的手段。由于它有著非常廣泛的應(yīng)用前景，在目前復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)情況下，如何解決擁塞問題，怎么保證提供給用戶的服務(wù)穩(wěn)定性，特別是對(duì)任務(wù)有著很強(qiáng)的時(shí)間、資源和容錯(cuò)需求，如何使任務(wù)按需完成得到保證，是目前云計(jì)算需要研究的。近年來，通過大量專家學(xué)者們的共同努力，以不同指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，涌現(xiàn)了多種多樣的算法，比如研宄獨(dú)立任務(wù)為主的最小最小算法、最大最小算法、快速貪吃算法?？［1］、最大時(shí)間跨度算法等。盡可能早調(diào)度算法（ASAP）［4］和盡可能遲調(diào)度算法（ALAP）［5,6］，這兩種算法是最簡(jiǎn)單也是速度最快的調(diào)度算法，大

5、多的研宄都是基于這兩種經(jīng)典算法，如Kaya等人提出的一種基于文件共享獨(dú)立任務(wù)的啟發(fā)式算法［2］，jones等人在文獻(xiàn)［3］提出的一種以帶寬為中心的任務(wù)調(diào)度模型與啟發(fā)式算法。但是，在ASAP調(diào)度算法中，任務(wù)可能過多集中于較早的控制步（指系統(tǒng)控制一個(gè)任務(wù)操作的基本時(shí)序單位，在同步系統(tǒng)中，通常對(duì)應(yīng)于一個(gè)或幾個(gè)時(shí)鐘周期）中；在ALAP調(diào)度算法中，任務(wù)可能過多集中于較遲的控制步中。無論是集中于較早的控制步還是較長(zhǎng)的控制步，都導(dǎo)致了任務(wù)的分布不平衡，甚至引起過量的資源需求，造成資源浪費(fèi)，還可能使任務(wù)的拒絕率過高。因此,從調(diào)度的效果出發(fā)，上述兩種算法都不是好的調(diào)度算法。？

6、為了調(diào)整任務(wù)在控制步中的分布情況，提高任務(wù)的接受率，本文將生態(tài)捕食系統(tǒng)的捕食一被捕食算法［7,8］引入主任務(wù)調(diào)度算法中，提出一種基于生態(tài)捕食系統(tǒng)的捕食一被捕食算法[7,8]2基于捕食者一被捕食者模型的主任務(wù)？調(diào)度算法該算法的設(shè)計(jì)思想是：在主任務(wù)調(diào)度算法中，引入種群生態(tài)學(xué)中的捕食者一被捕食者模型，利用生態(tài)捕食系統(tǒng)的周期性變，動(dòng)態(tài)地調(diào)整采用主任務(wù)調(diào)度算法的任務(wù)，對(duì)于每個(gè)剛到的任務(wù)，根據(jù)其緊迫程度不同，將生態(tài)系統(tǒng)的種群，即將捕食者和被捕食者分別對(duì)應(yīng)到節(jié)點(diǎn)中采用ASAP和ALAP的任務(wù)，將生態(tài)系統(tǒng)的種群規(guī)模對(duì)應(yīng)到采用ASAP和ALAP的任務(wù)的多少，建立一種基于生態(tài)捕

7、食者一被捕食者模型的主任務(wù)調(diào)度算法。？2.1兩種群捕食者一被捕食者模型的差分方程在主任務(wù)調(diào)度算法中的應(yīng)用？本文直接將兩種群的生態(tài)捕食者一被捕食者模型應(yīng)用于主任務(wù)調(diào)度算法：設(shè)?x?l為采用?ASAP?調(diào)度算法的任務(wù)隊(duì)列即被捕食者，x?2為采用?ALAP?調(diào)度法的任務(wù)隊(duì)列即捕食者，且任務(wù)隊(duì)列x?l尚以其他任務(wù)為生，則兩隊(duì)列的差分方程數(shù)學(xué)模型如下：？x??l,n+l?=x??l,n?+hx??l,n?a??10?—a??ll?x??l,n?-a??12?x??2,n??x??2,n+l?=x??2,n?+hx??2,n?—a??20?+a??21?x??l,n?—

8、a??22?x??2,n?(1)?其中，節(jié)點(diǎn)內(nèi)作用系