动态自适应网格调度算法

Computer Engineering and Applications计算机工程与应用2010，46（24）

1前言

网格计算是分布并行计算的发展趋势之一，同时也是实现全球资源共享的一种途径[1]。网格由地理上分布的资源组成，构成自治的网络，每个节点除了为网格服务，首先是满足当地负载的要求。另外在一个网格内部，每个资源的负载情况随时变化，用户作业的提交也是动态变化的，而由于这些参数的事先不可知性，可能有多个作业竞争资源，提高系统性能需要一个优秀的调度算法，应兼顾网格任务调度和本地任务调度的结合[2]。

目前衡量调度算法性能的指标有很多[2-3]，从资源方面要求尽可能提高吞吐量、利用率，或者追求最小工作流要求等；从用户方面考虑，希望满足各种QoS（Quality of Service）要求，例如希望以最小的代价，在最短时间或某一个时间段内完成；或者有些工作只能在某些特殊设备上才能进行。现有的调度算法根据任务分配过程可以分为两类，静态调度和动态调度。静态调度时，一般假设作业任务和网格环境是提前已知的，所以任务调度是一次完成，任务执行中不再修改，容易实现，但这种方法不符合实际网格的调度环境，尤其已知信息是通过经验进行估算得到，如果在实际网格环境中参数发生变化，则估算结果和实际情况相差太大，可能引起很差的调度结果。

目前动态调度算法有很多，但大多数只能满足有一定约束条件的调度，不具有较好的通用性，文献[3]中调查了11种调度算法的结果，在有限时间范围，Min-min显示了比较理想结果，其中Min-min算法每次计算所有未调度任务的最小执行时间，然后从中选取具有最小时间的任务。作者从不同性质的任务集合中都证实该算法仅次于遗传算法，但遗传算法运行时间长。

2模拟退火算法

模拟退火算法（SA）通过模拟金属冷却过程来解决优化问题[4]，在冷却过程中，逐渐降低温度，使材料分子达到最小能量热平衡状态，减少晶格中的缺陷。类比于这个过程，解决优化问题就是搜索最小能量的过程，要获得这个目的，问题解空间、目标函数、冷却温度等概念根据需要解决的问题重新进行定义[5]。

动态自适应网格调度算法

孔晓红，沈宏，陈锡渠，苗青林

KONG Xiao-hong，SHEN Hong，CHEN Xi-qu，MIAO Qing-lin

河南科技学院机电学院，河南新乡453003

Department of Electrical and Mechanical Engineering，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang，Henan453003，China E-mail：nancykong@https://www.360docs.net/doc/8916406000.html,

KONG Xiao-hong，SHEN Hong，CHEN Xi-qu，et al.Dynamic grid scheduling algorithm with self-adaptive https://www.360docs.net/doc/8916406000.html,-puter Engineering and Applications，2010，46（24）：118-120.

Abstract：Due to the availability of the excess computation power，the heterogeneous grid systems have significant predomi-nance in higher performance and low cost.In order to exploit the potential computing power，it is an important key to develop a rational scheduling strategy.A self-adaptive algorithm is proposed based on Simulated Annealing（SA）for grid scheduling to minimize the makespan，in response to the grid dynamic characteristic.During the process of scheduling，partial scheduling information is exploited to adjust the scheduling parameters and design the neighborhood.This paper simulates the algorithm in GridSim environment，and the simulation results demonstrate that the proposed algorithm improves performance compared to the performance resulting from existing scheduling techniques.

Key words：grid；self-adaptive；simulated annealing；partial scheduling；GridSim

摘要：利用大量的计算资源，网格具有高性能低费用的计算优势，但是合理的调度方案是充分利用网格资源的关键因素。提出基于模拟退火算法的动态自适应网格调度算法，根据网格资源和作业的动态特性，进行分批调度，根据调度过程中部分调度信息动态自适应地修改算法参数，设计邻域结构，优化作业完成时间。最后通过GridSim仿真环境和其他算法进行比较，获得较好结果。

关键词：网格；自适应；模拟退火；部分调度；GridSim

DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.24.035文章编号：1002-8331（2010）24-0118-03文献标识码：Ａ中图分类号：TP301.6

基金项目：河南省教育厅青年骨干教师基金；河南省科技厅科技攻关项目（No.092102210232）。

作者简介：孔晓红（1972-），女，博士生，副教授，主要研究方向：自动控制，人工智能，智能计算。

收稿日期：2009-11-02修回日期：2010-05-31

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