面向网格计算的任务动态分配策略研究
网格环境下一种新的动态任务调度算法
问题 ， 将任 务完成 时 间和 网格资 源置信度 结合起 来 ， 出 了一个 可 调 节 的局 部 目标 函数 ， 出 了一 给 提 种新 的启发 式动 态任务调 度 算法 Ｔ Ａ Ｃ Ｓ ＭＲ 。模 拟实验 表 明， 算 法对 于 网格 环境 具 有更好 的调度 该
性能。
关键 词 ： 网格 ； 任务调度 ； 早完 成时 间； 最 资源置信度
ｌ 引 言
网格任务 调 度是 网格 计 算 中 的一 个基本 问题 。 任务调度 的 目的足在满 足任 务优先 约束关 系 的条件 下， 把任 务分配到相应 的资 源上 去执行 ， 使整个 任务 的完成 时间 最 短 。寻 求 任 务 调 度 的最 优 解 是 一 个 Ｎ Ｐ完 全问题 ， 实际应 用 中通 常采用 启发式 算法 在 求 解。近年来许 多研究 者在该 领域 进行 了大量 的研 究 ， 出 了 多 种 启 发 性 算 法 。例 如 ， 调 度 算 提 表 法 、 传算 法 、 拟 退 火算 法 、 蚁算 法 遗 模 蚂 引 等， 表调度算 法 由于 设计 简单 并且 具 有 良好 的成 本
中图分类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ２— ２ ９ ２ ０ ）２— ０ ３一 ５ １０ ２ ７ （ ０ ８ Ｏ ０ ５ Ｏ
Ａ ｖ Ｉ ｎ ｍｉ ａ ｋ Ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ Ａｌｏ ｉ ｍ ｎ Ｇ ｄ Ｅｎ ｉ ｎ Ｎｏ ｅ Ｄｙ ａ ｃ Ｔ ｓ ｃ ｅ ｕ ｉ ｇ ｒｈ ｉ ｒ ｖ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎｓ
ＸＩ ｏ — ｑ ａ ｇ， Ａ ｆＣ ｍ ｅｅ Ｓ ｉ ｃ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｈｍｚｏ ｇ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｌ ｙ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｏ ｐ ｒ ｃ ｎｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ￣． ｎ ｎ ｅ ｉ Ｓ ｉ ｃ ｄ Ｔ ｃｎ ｏ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈ ａ ｅ ｏ ｈ ｖ ｓ）ｆ ｅ ａ ｏ ｇ ｎ
动态网格计算的理论与算法研究
动态网格计算的理论与算法研究随着云计算和大数据技术的不断发展，计算复杂度和数据量的增加都需要更高效和灵活的计算方式，动态网格计算则成为了计算机领域中的一个重要研究方向。
那么，动态网格计算是什么？有哪些重要的理论和算法？下面，我们将从这几个方面进行探讨。
一、动态网格计算的概念动态网格计算，又称为自适应网格计算，是指根据计算任务的特性，自动调整计算网格的结构和大小以达到更优的计算效率的一种计算技术。
动态网格计算不仅能够提高计算效率，还能够节省计算资源和能源，是一种高效节能的计算方式。
动态网格计算的应用范围十分广泛，包括计算流体力学、神经网络、并行计算等诸多领域。
二、动态网格计算中的重要理论在动态网格计算中，最重要的理论是网格质量评估理论。
网格质量评估是指对生成的网格进行评价，判断其在计算过程中的准确性和计算效率。
微调和优化网格质量能够显著提高计算效率和准确性。
而实现网格质量评估则需要考虑以下几个方面：1. 网格质量量化指标的选择：包括网格质量的定义、度量等方面，确定网格质量的评价标准；2. 网格质量量化算法的设计：需要根据具体问题设计合适的算法来完成网格质量的评估，算法的设计能够直接影响到计算效率和精度；3. 网格质量优化算法的设计：完成网格质量评估之后，需要采取相应的优化算法对网格进行优化和微调，优化过程也需要考虑计算资源和时间限制等因素。
三、动态网格计算中的重要算法动态网格计算的算法更加注重实际应用效果和计算机性能的高效利用。
在动态网格计算中，常用的算法包括以下几种：1. 自适应网格算法：根据计算任务的特性结构自动调整网格大小和计算节点的分配，同时保证计算资源和时间的最大利用效率；2. 并行计算算法：将任务分解并分配到多个计算节点上并行计算，在保证计算结果准确的同时，提升计算效率；3. 可逆计算算法：以计算结果为起点，通过逆向计算得出原始数据，可用于数据重构和数据恢复等方面。
四、动态网格计算的应用实例动态网格计算是一种非常高效的计算技术，在各种领域都有广泛的应用，以下是一些典型的实例：1. 计算流体力学：动态网格计算能够增强数值模拟的实时性和计算效率，用于流体力学、气象学等领域的计算模拟；2. 生物信息学：自适应网格技术在生物分子模拟、蛋白质结构预测、药物分子模拟等方面可以提高计算吞吐量和精度；3. 计算机辅助设计：网格优化算法在工程设计和建模方面，可以提高设计效率和准确性。
中国地震网格试验系统中资源管理与作业调度研究——资源管理和作业动态分配模型ProRMJS的建立
算 能 力 和状 态 ，动 态 分 配 任 务 ， 样 就 保 证 了计 算 平 台 的 稳 定 性 ．针 对 默 认 各 个 计 算 节 点 均 这 能 完 成 任 务 的 问题 ，Ｐ ｏ ｒＲＭＪ 过 监 控 各 个 节 点 所 负 担 作 业 的运 行 进 度 和 设 定 作 业 时 间 阈 ｓ通
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第２ ８卷
第 ６期
地
震 学 报
Ｖ０ ． ８，ＮＯ ６ １２ ．
ＮＯＶ ，２ ０ ． ０ ６
２ ０ 年 １ ＝ （ ５ ６ ３） ０６ １Ｊ ６４ ～ ５ ｊ
ＡＣＴＡ ＥＩ Ｍ ０Ｌ０ＧＩ Ｓ Ｓ ＣＡ Ｉ ＣＡ Ｓ ＮＩ
文 章 编 号 ：０ ５ — ７ ２ ２ ０ ） ６０ ４ — ９ ２ ３３ ８ （ ０ ６ ０ — ６ ５０
十 通 讯 作 者 ．Ｅ ｍａ ： ｏ ｊ ｎ ｎ ｇ ｉ Ｃ ｔ — ｉ ｈ ｕ ｉ ｍｉ＠ ｍａｌ Ｏｌ ｌ ａ ． ｌ
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在 一
靠性
１
通 过 在 局
计 算
各 个 计算 任务 也不一 定 都能保 证按 时完 成 ，并且 在 分发作 业 时系统 也 没有 考 虑 各个 节 点计
中国地 震 网格 试 验 系统 中资 源管 理 与 作 业 调 ｏ ＭＪ ｒＲ Ｓ的建 立
侯建 民 刘 瑞 丰＂ 单保 华 赵 永”
牛 爱 军＂ 邹 立 晔¨ 侯 立 华。 韩 军。 ’
１ ）中 国北 京 １０ ８ ０ ０ １中 国地 震 台 网 中 心
算 能 力 的差异 ．
在 Ｃ ＤＡＧ ｉ 期 的网格 计算 平 台 中 ，如 果其 中一 个 节 点在 任 务 执 行 过 程 中 出现 故 Ｅ ｒ ｄ初 障 ，那 么该 次计算将 无 法得 到最 终 结果 ，整 个 计算 任 务 也将 失败 ．另 外 ，在 分 配计 算 任 务 时 ，如果 各 个节 点计 算 能力 与所 分配 的计 算任 务 大 小不 一致 ，那 么在计 算 过程 中将 导致 某
网格任务调度机制的研究
１ 网格 任 务 调 度 研 究 现 状
运 行前给 出调 度结 果 在静 态 调度 中， 资源 情况 和 性
能 参 数 是 假 定 已 知 的 也 就 是 说 ． 要 假 定 从 任 务 调 需
度开 始 到所 有任 务结 束 这一 期 间 内 ．各结 点计 算 环
境 、 络 通 信 条 件 等 不 发 生 任 何 变 化 。 基 于 任 务 是 怎 网 么 分 解 的 ． 前 对 静 态 任 务 调 度 的 研 究 又 可 以 划 分 为 当 两 类 ： 务 量 可 分 解 的 调 度 和 大 小 固 定 、 互 依 赖 或 任 相 不 依 赖 的 任 务 调 度 １２ 应 用 层 调 度 ． 应 用 层 调 度 研 究 的 是 不 同 的 应 用 需 求 对 调 度 的 影 响． 以及 如 何 采 用 基 于 实 时 资 源 情 况 的 调 度 机 制 ， 其
只要给 出一些假 设． 衡理论 可 以转化 为最 优化 问题． 平
而 最 优 化 问 题 是 调 度 中 所 需 要 解 决 的 平 衡 理 论 能 保
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研 究 与 开 发
／
／
网格 任 务 调 度 机 制 的研 究
李 力 ． 薛 胜 军
（ 汉 理工大 学计 算机 学院 ， 北武 汉 ４ ０６ ） 武 湖 ３ ０ ３
摘
要 ：由于资 源具有异 构 、 态等特性 ， 算 网格环 境 下的调 度就 成 了一 个非 常复 杂且 具有 挑 动 计
一种基于冗余分配的网格计算任务调度方法的研究
［ 中图分 类号］ Ｔ ３３ １ Ｐ９．
［ 文献标识码 ］ Ａ
［ 文章编号］０ １ ４２ （ ０ ） １ ０ ６ —பைடு நூலகம் １ — ９６ ２ ７ ０ — ０ １ ３ ０ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｋ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ｆ ｒ ｇ ｉ ｏ ｐ ｔｎｇ ｂ ｓ ｄ ｎ ｅ ｕ ｄａ ｔ ｄ ｓ ｒｂ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｆ ｔ ｓ ｃ ｅ ｕ ｉ ｏ ｒ ｄ ｃ ｍ ｕ ｉ ａ ｅ ｏ ｒ ｄ ｎ ｎ ｉｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ｎ
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２Ｏ Ｏ７年 ３月
第 ２卷 １
第 １ 期
南 昌航空工业学 院学报（ 自然科学版 ） Ｊｕ ａ ｏ Ｎ ｈ ｇＩｓｔｔ ｏ Ａ ｒｎｕ ｃｌ ｅｈｏ ｇ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏｒ ｌ ｆ ￣ｃａ ｔｕ ｆ ｅｏａｔａ Ｔ ｃｎｌ ｙＮ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ） ｎ ｎ ｎｉ ｅ ｉ ｏ ｕ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ：ａｄ ｏ ｕｔ ｇ；ｔｓ ｃｈ ｄ ｌｎ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ｃ ｍｐ ｉ ｎ ａ ｋ ｓ ｅ ｕｉ ｇ；ｒｄｕ ｄａ ｔｄｓｒｂ ｔ ｎ ｅ ｎ ｎ ｉｔ ｕ ｏ ｉ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ １ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｅｅ ｔ ｐ ｒａ ｈ ｏ ｓ ｃ ｅ ｕｉ ｇ ｆｒｇ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｕ ｄ ｔｄｓ ｉｕ ｏ ｓｒ ｃ ：１ ｌ ａ ｅ ｒｓ ｎｓ ａ ａ ｐｏ ｃ ｆｔ ｋ ｓ ｈ ｌ ｒ ｏ ｕ ｎ ａ ｅ ｎ ｒｄ ａ ｉ ｒ ｔ ｎ。ｗ ｉ ｈ ｉ ｃ ｍｐ ｓｄ ｏ — ｉ ｎ ａ ｄ ｎ ｏ ｉ ｉ ｎ ｎ ｔｂ ｉ ｈ ｃ ｓ ｏ ｏ ｅ ｆｒ ｅ ｓ ｕ ｃ ｒｄ ｃｉｎ ｅ ｏ ｒｅ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ａ ｄ ｔｓ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｏ ｒｅ ｐ ｅ ｉｔ ．Ｉｓ ｕｃ ｃ ｅ ｕｉ ａｋ ｄ ｓ ｕ ｏ ．Ａ ｄ ｔｅ ｓａ ｐｉ ｈ ｉ ｏ ｎ ｎ ｉ ｒ ｉ ｎ ｈ ｎ ｉ ｉ ｐ ｌ ｉ ｔｅ ｓ ｔ ｄ ｅ ｎ ｍ￣ａｉｎ ｏ ｌ ｎ ｓ ｔ ｆ ｏｖ ｇ ａｈ ｈ— ｐ ｗ ｒｅ ｕ ｔ ｎ ｉ ｉ ｏ ｓ ｉ ｉ ｏ ｅ ｑ ａ ｏ ｎ ｄ— ｉ
基于蚂蚁算法的网格任务分配算法研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｇ ｉ；ａｋ ａｓｇ ｍｅ ｔａ ｔａｇ ｒｔｍ ｙｗｏｄ ： ｒｄ ｔｓ ｓｉｎ ｎ ￣ ｏ ｉ ｎ ｌ ｈ
Ｏ 引 言 网格被称为下一代 的互联网， 它能够聚合各种计算资 源， 并将其转化为一种随处可得的、 可靠 的、 标准的同时还 是经济的计算能力＿ 。但是 由于网格 中的计算资源在地 １ ｊ
Ａｈｔａ ｔＴａｋ ａｓｇ ｍｅ ｔｉ ａｋ ｙｆｃｏｒｔａ ｌａｆｃ ｈ ｅｆｒ ｎ ｅｏ ｏ ｕｉｇｇ ．Ａｌｋｉｄ ｆｒｓ ｕ ｃｓ８－ ｃｔｄａｌ ｖ ｒｔ ｅ ｓｒｅ ： ｓ ｓｉｎ ｎ ｅ ａ ｔ ｈ ｔｗｉ ｆｅｔｔ ｅｐ ｒｏｍａ ｃ ｆｃ ｍｐ ｔ ｄｄ ｓ ｌ ｎ ｌ ｎ ｓ ｅｏ ｒｅ １ ｌ ａｅ ｌｏ ｅ ｈ ｏ ｅｏ ｗｏ ｌ ｎ ｈ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｉ ｅ ｎｔｏｕａ ｄ ｗａ ｓ ｏ ｉ’ ｅｅｓ ｒ ｏ ｆ ｄ ａ ｆｅｔｖ ａｋ ａｓｇ ｍｅ ｔｐ ｌ ｙ ｔ ｉｉ ｉ ｈ Ｏ ｔｏ ｒ ｄ。ａ ｄ ｔｅｐ ｒｏｍａ ｃｓｄｆ ｒｉ ｈ ｓｎ ｙ ，ｓ ｔ ｓｎ ｃ ｓａ ｙｔ ｉ ｎｅｆｃｉｅｔｓ ｓｉｎ ｎ ｏｉ ｏｍ ｎｍ ｚ ｔｅＣ Ｓ ｆ ｆ ｎ ｃ ｅ
的路径 ， 做出新的选择。蚂蚁在寻找食物源的过程 中， 会
尽相同， 具有异构性、 动态性和不稳定性 ， 因此任务的分配
和调度 就成 为网格环境 中十分重 要 的一有 的分泌物——信 息激 素（ｈｒｍ ｎ）使得其他蚂蚁能够察觉， ｐｅ ｏｅ， ｏ 并由此影响它们
域上呈 现 出分散分布 的特 点 ， 而且各 个 计算资 源之 间也不
通过其 内在的搜索机制 ， 在许多困难的优化组合问题的求
解中都取得了很好的成效。据昆虫学家观察和研究发现， 蚂蚁能在没有任何外界提示的情况下， 找到从蚁巢 出发到
网格环境下任务调度算法的分析研究
这 样 的节 点 被 优先 调 度可 能 占 据 处 理 机 的 启 动 时间 延 迟 & 另 外! 众 所 周 知 ! 网 格
问 题 ! 已 经有 许 多 论文 在 这 方面 做 了 大量 的 研 究& 根 据 算 法 基本 思 想 的 不 类 $ 表调 度 算 法 % 基 于
的 重 要时 间 槽 而 使 随后 的 -7 6
题 ! 它 引 起了 众 多 学者 的 关 注! 成 为 目前 网 格 计算 研 究 领域 的 一 个焦 点 & 在 异构 系 统 中调 度 任 务是 一 个 关键 问 题 ! 同 时 它 也是 一 个 67 同 ! 传 统 的 并 行静 态 任 务 调 度 的算 法 大 致 可 分为 !
这 是 因 为 具 有最 小 最 早 启 动 时 间
是 动 态 的! 节 点 会 随 机 地 加入 或 消 失 ! 一 般 来 说 ! 随 着 处 理 机 的 增 多 ! 任 务 的 完 成时 间 会 缩短 ! 而 ; <= 算 法 任务 随 着 处理 机 的 增加 而 不 会有 所 变 化& # "# <-NH9 算 法
任 务 复 制的 调 度 算法 % 基 于 任务 聚 类 的调 度 算 法和 基 于 随 机 搜索 的 调 度 算 法 & 根 据对 目 标 系统 的 假 设不 同 ! 静 态任 务 调 度又 可 分 以 为 同构 环 境 下 的 任 务 调 度和 异 构 环境 下 的 任务 调 度 两种 & 表 调度 的 基 本 思 想是 $ 通 过 对 节 点 分 配 优先 级 别 来构 造 一 个调 度 列 表! 然 后 重 复从 调 度 列 表 中顺 序 取 出 第 一 个 节 点 ! 将 节点 分 配 到 使 它 的 启 动 时 间最 早 的 处 理 器 上 ! 直 到 任 务 图 中 所 有 节 点 被 调 度 完 毕 8 典 型 的 算 法 有 9:; <= > ?+4?@A 2 @A 2+/F2@,2+/ @A5G%:H > ,I3F/+J B@ C@ B B@C@B D+*A2 E +2?
网格计算技术及其任务调度策略
网格计算技术及其任务调度策略潘晓衡;赵铁柱【摘要】本文对现有的网格计算任务调度算法进行了深入而详细的阐述,为网格计算任务调度算法研究提供支持.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】4页(P73-75,104)【关键词】网格计算;任务调度;资源管理;负载均衡【作者】潘晓衡;赵铁柱【作者单位】东莞理工学院计算机科学与技术学院,广东东莞,523808;东莞理工学院计算机科学与技术学院,广东东莞,523808【正文语种】中文0 引言网格的思想及其概念来源于电网。
最初的网格研究人员设想把计算资源转化为类似于电力资源一样的无形资源，用户把自己的计算机连接到网络上就可以尽情享用网格中的各种资源。
我们使用电力时不需要知道它是从哪个发电站送出的，也不需知道它是通过水力发电，还是火力发电。
网格也希望给终端用户提供与地理位置无关、与具体计算资源无关的通用计算能力[1]。
网格的最终目的是希望用户在使用计算资源时就像使用电力资源一样方便，然而使用计算资源所面临的用户要求要比使用电力资源复杂得多。
电力资源非常单一，其用户要求主要包括电压、电流以及供电的稳定性；而网格计算资源种类繁多，用户要求包含了计算效率、存储规模、网络带宽、软件环境、安全性以及稳定性等诸多方面[2]。
在网格计算平台中，大量任务共享各种网格资源。
如何使网格发挥最大作用，使应用获得最大性能，这是任务调度要解决的问题。
由于网格资源的动态性、异构性和多样性以及调度器的局部管理性等特点，使得网格计算的资源分配与任务调度要比传统高性能计算复杂得多。
网格任务调度策略应建立随时间变化的性能预测模型，模型应能够根据网格的动态信息来预测网格性能的波动。
此外，网格资源分配与任务调度还要考虑算法的可移植性、扩展性、效率、可重复性以及网格调度和本地调度的相互影响等一系列问题。
可见，合理高效地对网格进行资源分配和任务调度是一个非常复杂的问题，其目前已经成为网格计算领域的一个重要研究课题。
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面向网格计算的任务动态分配策略研究
随着计算机技术和科学计算需求的不断发展，以网格计算为代表的分布式计算
技术逐渐成为了计算科学领域的热点之一，为高性能计算、虚拟化技术、科学数据处理等一系列应用提供了强有力的支持。
然而，网格计算中的一个关键问题——任务动态分配，却仍然面临诸多挑战。
本文将结合目前相关研究成果，从任务提交和调度、性能考虑等方面探讨面向网格计算的任务动态分配策略研究。
一、任务提交和调度
在网格计算中，用户提交的任务具有多样性和异构性，因此任务分布式调度是
保证整个系统高效运行的关键。
首先，任务的提交需要考虑其优先级和类型等因素，以便在委托代理中进行适当处理。
此外，任务的优先级表明了它们的重要性，高优先级的任务更有可能被更快地处理和完成，而低优先级的任务则可能需要等待更长的时间才能被调度。
而在任务调度方面，可以根据负载的大小、带宽利用率以及任务的本身特性等
因素来设计调度策略。
例如，一种常用的调度策略是动态负载均衡，该策略可以通过动态调整处理节点的任务数量来避免系统出现饱和和资源浪费等问题。
此外，为了更好地提高任务调度的灵活性，还可以利用智能算法和机器学习等技术来优化调度算法，以更好地适应分布式计算中的不断变化的环境。
二、性能考虑
在网格计算中，因为计算资源具有异构性和未知性，因此任务动态分配策略需
要考虑系统中可用资源的性能指标和状态等因素。
例如，任务的类型、可用资源的个数、网络带宽以及节点状态等都可以作为影响任务动态分配的因素。
为了更好地考虑性能因素，可以利用任务预测技术和性能监测技术。
任务预测技术可以通过在任务执行前对任务的本质特征进行建模和分析，以预
测任务的性能和执行时间，并根据这些预测结果进行任务动态分配。
而性能监测技
术则可以通过实时监测系统负载和节点状态等信息，以更精确地评估任务在不同节点上的执行效率，并通过动态调整节点数量和任务分配等手段来优化系统性能。
综上所述，面向网格计算的任务动态分配策略研究需要综合考虑任务提交和调度、性能考虑等因素，并结合智能算法和机器学习等技术来优化系统性能，以进一步提高系统可靠性和灵活性。
尽管网格计算中的任务动态分配问题仍然存在一定的挑战，但通过不断学习和实践，我们相信这些问题终将会得到更好的解决。