關于經(jīng)濟網(wǎng)格資源分配算法的研究

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1、青島大學碩士學位論文圍內(nèi)的并行與分布式計算，擁有龐大的計算機資源，可擴充性是一個網(wǎng)格的基本特點。任何應用都可以根據(jù)自己在連接特性、開銷、安全和可靠性等方面的要求選擇適合的計算資源完成計算。局部的優(yōu)先級規(guī)則、策略和預算方法，在網(wǎng)格環(huán)境下將不再具有良好的可擴展性。③動態(tài)性與不可預測性：傳統(tǒng)上，高性能應用一般在單獨一類系統(tǒng)上開發(fā)，很多特性是固定、可知的。然而，網(wǎng)格的應用要求執(zhí)行在較廣泛的環(huán)境中，這種環(huán)境是由適合資源動態(tài)構(gòu)成的。這就導致了執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特性很難確定，動態(tài)變化，無法進行預測。同時，資源在地理上的分布式特性以及網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性更加劇了這一點。傳統(tǒng)的高性能應用系統(tǒng)往往可以預測其對

2、處理機和網(wǎng)絡的訪問，而在計算網(wǎng)格中，資源特別是網(wǎng)絡鏈路很可能是共享的，其結(jié)果是系統(tǒng)行為和性能隨時間而變化。此外，大規(guī)模的計算網(wǎng)格也可能會遇到資源和網(wǎng)絡的失效，以致無法保證基本的服務質(zhì)量要求，這又會導致應用系統(tǒng)的行為無法預測。在本地化管理的組織中，這些需求隨著時間的變化保持相對穩(wěn)定，需求能夠被比較容易地預測和測量。與此相反，在網(wǎng)格環(huán)境中，需求可能是零星的和不均勻的，因為異構(gòu)的和分散的用戶群對資源的需求會受到非傳統(tǒng)的和難以預計的因素影響。④自治性和管理的多重特性：網(wǎng)格應用所使用的資源通常不是只被一個組織擁有和管理，而是由多個組織的管理實體管理自身的計算資源17,81。網(wǎng)格上的資源，首先是

3、屬于某一個組織或個人的，網(wǎng)格資源的擁有者對該資源具有最高級別的管理權限，網(wǎng)格應該允許資源擁有者對其資源有自主的管理能力，這是網(wǎng)格的自治性。其次，網(wǎng)格資源也必須接受網(wǎng)格的統(tǒng)一管理，否則不同的資源就無法建立相互之間的聯(lián)系，無法實現(xiàn)共享和互操作，無法作為一個整體為更多的用戶提供方便的服務，因此網(wǎng)格的管理具有多重性。不同組織的管理實體可能采用不同的管理機制、不同的驗證機制、授權機制和訪問機制，這使得本已令人頭疼的網(wǎng)絡安全問題更加復雜。同時，要求網(wǎng)格計算要解決用戶代碼的遠程執(zhí)行問題、資源的協(xié)作分配問題以及分布和并發(fā)調(diào)度問題等，而傳統(tǒng)的資源分配和收費方法已經(jīng)不能滿足需要。1．1．2網(wǎng)格的目標網(wǎng)格

4、的目標是讓網(wǎng)格用戶能夠容易地訪問網(wǎng)格資源【2l。在網(wǎng)格上，人們不需要使用遠程登陸(Telnet)、文件傳輸協(xié)議(腫)等網(wǎng)絡工具就可以使用遠程節(jié)點上的信息資源，還可以共享使用網(wǎng)格上的各種計算資源，包括CPU、存儲器、天文望遠鏡、電子顯微鏡、數(shù)據(jù)庫、軟件等。網(wǎng)格的目標本身不在于規(guī)模的大小，而在于可共享資源的種類、共享使用資源的形式、對用戶共享資源的要求、共享的透明程度、接口的簡單程度等。網(wǎng)格將分布在不同地理位置的計算機通過國際互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)格軟件組成新的計算環(huán)境。網(wǎng)格軟件中的資源管理模塊提供管理各種資源的能力，2第一章緒論為用戶共享資源提供良好的接口。通過網(wǎng)格，位于北京的一個用戶，可以把自己

5、的一個計算作業(yè)提交給網(wǎng)格，讓位于上海的高性能計算機集群為自己完成計算，自己不必花許多錢去建立一個自己的計算機集群。1．1．3網(wǎng)格的發(fā)展前景網(wǎng)格技術憑借其分布式計算模式以及獨特的聯(lián)合計算能力，在學科研究、企業(yè)信息處理、電子政務、個人娛樂方面擁有廣泛的應用前景。網(wǎng)格計算利用分布式計算機網(wǎng)絡處理大量計算任務，可以最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡的計算能力，而不必為增加信息處理能力而添置新的設備；通過租用網(wǎng)格的計算能力，可以實現(xiàn)許多以前因計算能力不夠，或者因增加計算能力導致成本過高而難以實現(xiàn)的商業(yè)應用。網(wǎng)格技術發(fā)展的必然趨勢是全球范圍內(nèi)的標準化、技術融合和大型化【9】。1)標準化趨勢：就像Inteme

6、t需要依賴TCP／IP協(xié)議一樣，網(wǎng)格也需要依賴標準協(xié)議才能共享和互通。2)技術融合趨勢：基于OGSA之后，網(wǎng)格的一切對外功能都以網(wǎng)格服務(Gridservice)來體現(xiàn)，并借助一些現(xiàn)成的、與平臺無關的技術，如XML、SOAP、WSDL、UDDI、WSFL、WSEL等，來實現(xiàn)這些服務的描述、查找、訪問和信息傳輸?shù)裙δ?。這樣，一切平臺及所使用技術的異構(gòu)性都被屏蔽。3)大型化趨勢：近些年來，國外包括美、英、日在內(nèi)的一些國家每年都投入高額經(jīng)費，用于跨域甚至跨國的大型網(wǎng)格項目的建設。1．1．4網(wǎng)格技術研究現(xiàn)狀1)國外研究現(xiàn)狀①美國的Globus項目是全球最具影響的網(wǎng)格計算項目之一，它對全世界的

7、網(wǎng)格研發(fā)工作起到了巨大的推動作用。該項目要開發(fā)一個面向科學計算的基本軟件基礎設施，利用這一設施，把不同地理位置上的計算資源和信息資源集成起來。同時，該項目還研究網(wǎng)格計算的關鍵理論，具體包括資源管理、網(wǎng)格安全、信息服務、數(shù)據(jù)管理等；開發(fā)支持網(wǎng)格計算的工具軟件和網(wǎng)格應用程序；幫助規(guī)劃和組建大型的網(wǎng)格試驗平臺。②Legion!lol是美國弗吉尼亞大學于1993年提出的一個基于對象的元系統(tǒng)軟件項目。其目標是為用戶提供單一、一致的虛擬機器模型。在Legion內(nèi)，將硬