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首页DE Scheduling:完全分布式网格系统动态任务调度优化
本文主要探讨了"分布式网格系统的任务调度算法DEScheduling",发表于2008年的计算机工程领域。在当时的分布式系统研究背景下,大部分动态任务调度算法集中在集中式或部分分布式网格环境中,这些系统依赖中心节点或节点组进行资源管理和任务分配。然而,作者提出了一个创新的解决方案,针对的是无资源管理的完全分布式网格系统。 DEScheduling算法的核心在于利用任务冗余调度策略来应对系统的动态性挑战。它通过动态调整冗余任务的数量,有效地减少了无效计算的发生,并确保了系统的负载均衡。这种方法能够平衡各个节点的工作负载,避免单点故障带来的影响,提高系统的可靠性和整体效率。 为了验证算法的有效性,研究者使用了无标度网络演化模型构建了一个包含1000个节点的互联网网络模型,模拟了大规模任务处理的过程。在实验中,当任务数量在10,000到100,000之间时,DEScheduling算法表现出良好的性能,冗余调度的次数始终维持在2次,这表明算法对于大规模任务的调度控制相当精确。更为引人注目的是,冗余计算量占总计算量的比例始终保持在较低水平,即不超过0.35%,并且随着任务数量的增加,这个比例呈现出递减的趋势,进一步优化了资源利用效率。 关键词如"分布式网格系统"、"任务调度"和"冗余调度"揭示了论文的核心关注点,即如何在没有集中式管理的情况下,通过高效的算法设计来优化分布式环境下的任务分配和执行。这篇论文为完全分布式网格系统的动态任务调度提供了一种实用且有效的方法,对于提高大规模并行计算系统的性能和稳定性具有重要意义。
资源详情
资源推荐
第
34
卷第
14
期
Vo
1.3
4
No.14
计算机工程
Computer
Engineering
2008
年
7
月
July
2008
·软件技术与数据库·
文章编号
100
←-3
428(2008)14
→
075
→
3
文献标识码
A
中固分类号
TP312
分布式网格系统的任务调度算法
DE
Scheduling
子祥杨矗鲁杨学目。
2
贺铭
2
(1.中国安全生产科学技术研究院,北京
100029;
2.
南开大学信息技术科学学院计算机科学与技术系,天津
300071)
摘要:目前研究的动态任务调度算法都基于集中式或部分分布式网格系统,系统中心节点(组)进行资源管理。该文提出一种面向无资源
管理的完全分布式网格系统动态任务调度算法
DE
Scheduling
。该算法使用任务冗余调度算法屏蔽解决系统的动态性问题,通过动态调节冗
余量减少无效计算和保证系统负载均衡。使用给定平均连接度的无标度网络演化模型构造具有
1
000
个节点的
Intemet
网络模型仿真任务
处理过程。仿真结果表明,任务数为
10
000-100
000
时该系统冗余调度次数均为
2
次,冗余计算量占总计算量的比例不超过
0
.3
5%
,且随
着任务数增加而递减。
关键词:分布式网格系统;任务调度;冗余调度
DE Scheduling: Scheduling Algorithm for Distributed Grid System
YU
Yang
I,
YANG
Yu_lu
2
,
YANG
Xue-gani
,
HE
Mini
(1. China Academy
of
Safety
Scienc
巳&
Technology,
B
巳
ijing
100029; 2.
Departm
巳
nt
of
Computer Science & Technology,
College
of
Information Technical Science,
r
、,
ankai
University, Tianjin 300071)
(Abstract]
A dynamic scheduling algorithms studied in
references
缸巳
based
on
centralized grid system or part -distributed grid system, in which
there are center node(s) to manage
r
巳
sources.
A dynamic scheduling algorithm for the fully distributed grid system without resource management,
named
DE
Scheduling,
is
proposed. In
th
巳
algorithm
,出
e
redundant scheduling
is
used
to
solve the dynamic
of
environment, and
th
巳
tim
巳
of
redundant
sch
巳
duling
is set dynamically to reduce void calculations and balance the load
of
th
巳
system.
A group
of
simulations have been
don
巳
by
using the Intemet model with 1 000 nodes based on
th
巳
evolving
model for scale-free network with given mean connected
degre
巳.
Wh
en
the number
of
tasks is from
10
000
to
100 000, the time
of
redundant scheduling always equals 2,
th
巳 redundant
ca
Ic
ulations account
of
the total amount
is
less
than 0
.3
5%, and reduces with the increasing
numb
巳
r
oftasks
(Key
words]
distributed grid
syst
巳
m;
task scheduling; redundant scheduling
1
概述
在科学计算领域,聚合
Internet
上大量普通节点的闲置
计算能力进行大规模分布式计算,是网格计算的一个重要研
究方向,资源管理和任务调度是网格系统的
2
类关键技术。
不同于目前大多数网格系统,完全分布式网格系统
[1-2J
不存在
任何节点来管理全局或局部的资源动态信息,节点各自管理
自己的资源,在大规模动态环境中具有良好的可靠性和可扩
展性。
由于完全分布式网格系统中不进行全局或局域性资源管
理,因此任务调度算法对系统的运行性能和特性具有重要的
影响。任务调度的目的是将计算任务以最优方式分配到合适
的计算资源上进行计算,复杂的结构和环境的动态性决定了
网格系统大多使用动态调度算法。
常用的一类动态任务调度算法通过在运行过程中收集、
存储并分析节点和任务的状态信息,决定任务的下一步调度。
但由于网格系统在实际运行中难以获取准确的环境动态信
息,网格系统规模巨大,如果采用实时检测的方法来监测系
统的动态信息,由此带来的开销是不可忽略的,同时完全分
布式网格系统不进行全局/局域资源管理,因此这类算法不适
用于本文的网格系统。另一类动态任务调度算法不需要获取
当前系统状态、负载分布等动态环境信息,典型的有
Eager
Scheduling
算法
[3]
、
RR
算法
[4]
等。但是这类算法都需要获取
全系统资源使用信息作为调度算法的辅助信息,不能直接应
用于完全分布式网格系统。
本文参考
Eager
Scheduling
算沽,提出一种应用于完全
分布式网格系统的动态任务调度算法
DE
Scheduling
,不需要
获取系统运行中的动态信息和全系统资源的使用信息。该算
法通过任务冗余调度解决系统的动态性容错问题,通过动态
调节冗余量减少资源浪费和保证系统负载均衡。
2
完全分布式网格系统
完全分布式网格系统不存在任何管理节点,整个网络采
用自组织方式构成。系统中每个节点各自管理自己的资源,
其地位相等,功能相同。需要计算能力的用户在每个节点上
都能够提交应用,用户将某个应用分解成多个可以并行的任
务,在自己拥有的节点上提交(本文称该节点为任务源节点)
;
用户提交的任务或从别的节点转发来的任务均保存在本地任
务队列中。系统通过每个组成节点对各自的信息管理和任务
调度向用户提供计算能力。
3 DE
Schedu
Ii
ng
算法
完全分布式网格系统中节点的信息管理是任务调度的基
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(60473088);
天津市重点科技
攻关专项基金资助项目
(05YFGZGX23900)
作者俯介:于洋(1
979
一),女,工程师、博士,主研方向:网格计
算,并行机系统结构;杨愚鲁,教授、博士生导师;杨学刚、贺
铭,
硕士研究生
收稿日期
2007-08-30
E-mail:
yuyang_79@yahoo.co
肌
cn
一
75
一
下载后可阅读完整内容,剩余3页未读,立即下载
weixin_38617436
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