改进人工鱼群算法在Hadoop作业调度算法的应用

在分析Hadoop缺省及改进的作业调度算法基础上,引入群智能算法,设计了基于改进人工鱼群算法的Hadoop作业调度算法.采用随机键方式对待分配任务进行编码,以任务总执行时间作为启发函数,并引入吞食行为和跳跃行为改进人工鱼群算法,以达到进一步改善作业调度算法性能的目的.实验结果表明,改进后的人工鱼群作业调度算法在异构环境下可以提高系统性能,降低运行时间.     

Hadoop平台的多队列作业调度优化方法研究

对Hadoop平台的作业调度算法进行了研究, 提出了支持作业类型区分的多队列调度优化算法。优化算法支持根据节点当前的负载情况分配不同类型的作业, 以提高节点的资源利用率; 允许作业队列的资源在闲置时被其他作业队列占用; 在原作业队列需要时可以被即时回收, 即回收过程支持任务抢占; 采用共享队列列表和非共享队列列表的逻辑划分来防止乒乓效应。Hadoop平台的性能测试结果表明, 优化算法相比系统默认算法在作业调度的执行效率、执行平稳性等方面都有了显著的提升。     

基于蚁群算法的Hadoop资源感知调度器研究

通过研究蚁群算法,针对现有Hadoop调度器的不足,提出一个基于蚁群算法的Hadoop资源感知调度器及其具体实现方案。从而使Hadoop作业调度器可以更有效地对任务进行分配,提高整体架构的作业性能。通过实验证明,利用蚁群算法实现的资源感知调度器在同构环境中虽没有明显改善系统计算速度,但是在异构环境中可以很好提高系统处理任务的性能,降低了运算时间。     

基于调度器的Hadoop性能优化方法研究

为了提高Hadoop调度器的调度性能,缩短Hadoop集群的任务整体响应时间,提出了一种基于CPU占用率的动态调度改进算法.首先对Hadoop传统的性能优化方法进行了对比,指出其存在问题的关键是缺乏动态性和灵活性.在此基础上,深入分析Hadoop默认任务调度模型,提出了一种以CPU占用率作为负载指标,在循环分配任务时根据反馈的负载指标判断节点负载情况的算法,动态适应负载变化.实验结果表明,该算法在Hadoop集群中,能有效提高集群性能.     

基于云计算Hadoop异构集群的并行作业调度算法

针对Hadoop异构集群中计算和数据资源的不一致分布所导致的调度性能较低的缺点,设计了一种基于Hadoop集群和改进Late算法的并行作业调度算法;首先,介绍了基于Hadoop框架和Map-Reduce模型的调度原理,然后,在经典的Late调度算法的基础上,对Map任务和Reduce任务的各阶段执行时间进度比例进行存储和更新,为了进一步地提高调度效率,将慢任务迁移到本地化节点或离数据资源较近的物理节点上,并给了基于改进Late算法的作业调度流程;为了验证文中方法,在Hadoop集群系统上测试,设定1个为Jobtracker主控节点和7个为TaskTracker节点,实验结果表明文中方法能实现异构集群的作业调度,且与其它方法比较,具有较低的预测误差和较高的调度效率。     

嵌入式并行系统中基于任务优化的调度算法

在嵌入式并行计算系统中,任务调度是决定系统性能的关键。多任务调度中,启发式调度法是一种设计简单且性能良好的调度方法。目前的调度算法大多是基于任务复制的,没有充分考虑前驱任务与其后继任务间的相关性。该文提出了一种基于相关任务优化(DTO)的调度算法,通过分析已用处理机的负载和空闲时间,尽量减少系统的调度长度和处理机数目。算法分析结果表明,DTO算法在性能上优于其他算法,对嵌入式并行计算系统中的多任务调度是一个较好的选择。     

基于蚁群算法的Hadoop调度算法研究

为有效提高Hadoop集群作业调度的效率,提出一种基于蚁群算法的自适应作业调度的方案,有效利用蚁群算法正反馈的优势特点,使Hadoop作业调度器更高效地对任务进行分配,提高整体架构的作业性能。实验结果表明,该算法能够很好的平衡资源负载,减少任务的完成时间,提高系统处理任务的性能。     

基于Hadoop的车辆调度算法优化及应用

随着互联网技术的快速发展,各行各业所产生的信息数据也在以指数级的速度增长.传统的车辆调度算法已经不能够很好地解决车辆调度问题中出现的实时性,大规模等问题.因此,本文构建了一种基于Hadoop的动态车辆调度并行智能优化算法.该算法以传统遗传算法为基础,通过改善遗传算法全局优化能力弱和收敛于局部次优解的问题,并利用Hadoop平台的并行计算机制对传统遗传算法进行改进,使其能够有效应对大规模、快速响应的车辆调度.数值计算结果表明：基于Hadoop的车辆调度算法能够有效提升传统调度算法的优化性能,在处理大规模车辆调度问题时具有良好的加速比.     

使用确定随机Petri网对Hadoop公平调度的建模和性能分析

由于Hadoop能在同一时间处理多个用户提交的不同作业的多个任务,这使得用传统的方法对其进行建模和性能分析变得十分困难.为了解决这个问题,基于马尔可夫排队模型M/MMDP/C/K建立了一个随机Petri网(SPN)模型和一个确定随机Petri网(DSPN)模型来分别描述Hadoop调度中的数据状态和作业公平调度.通过设置DSPN中的使动谓词和随机开关来建模Hadoop公平调度和YARN公平调度.使用嵌入的马尔可夫链模型来分析单用户情景,而在分析多用户情景时则引入分解和迭代技术来减小模型的状态空间,从而避免产生状态爆炸问题.研究侧重于Hadoop中作业调度的平均性能,仅通过求解提出的分析模型,就可以对比和分析服务质量(QoS)的一些关键指标,如平均吞吐量、平均队列长度和平均时延.采用Matlab进行仿真:当每秒到达任务数大于等于20时,YARN算法的数据积压和平均时延明显少于公平算法;当每秒到达任务数大于等于30时,YARN算法的平均吞吐量明显高于公平算法.实验结果表明,YARN公平算法能够减少平均处理和排队等待时间,在平均吞吐量、平均队列长度和平均时延上明显优于公平算法.     

基于Hadoop集群的加权循环算法的研究

调度问题是目前云计算研究中的热点问题,其目的是研究如何协同云计算资源,使其能最大化利用.Hadoop是目前流行的开源云计算平台.针对Hadoop自带的作业调度算法的不足,研究和实现了基于优先级的加权循环算法.该算法能够区分用户服务等级,保证系统资源不被服务等级高的用户长时间占有,保证系统资源得到合理的利用.最后,对该算法进行实验及性能分析,验证该算法能够提高系统的整体效率和减少了相应时间,避免资源浪费.     

Hadoop平台下改进的LATE调度算法

对Hadoop平台下的MapReduce现有的调度器进行分析研究。针对LATE调度算法在分配节点执行落后任务的备份任务时的不足,结合Hadoop集群的异构性和工作负载的特殊性,在LATE调度算法的基础上提出了一种改进的LATE调度算法。对该算法进行实验和性能分析,表明该算法在完成时间和负载均衡方面有很大改进。     

异构资源环境下Hadoop节点能力自适应调度算法

为了解决当前Hadoop集群在异构资源环境下固有的调度分配方法的不足,提出了一种基于节点能力的自适应调度算法NCAS（node capacity adaptive scheduling）。首先,NCAS算法根据节点性能、任务特征计算得到调度因子;然后,由调度因子确定各节点应分得的数据量与任务槽数;最后,将数据和任务多分给快节点同时少分给慢节点。实验结果表明,与传统的调度算法相比,NCAS算法大幅度减少了备份任务的启动数量,明显减少了作业完成时间,提升了任务执行效率。     

Hadoop集群环境下集成抢占式调度策略的本地性调度算法设计

在Hadoop集群环境下本地性调度算法是提高数据本地性的算法。本地性调度算法的调度策略的本质是提高数据本地性,减少网络传输开销,避免阻塞。但是由于Map任务的完成时间不同,Reduce任务存在的等待现象影响了作业的平均完成时间,使得作业的完成时间增加,进而引起系统的性能参数不佳。因此提出在保留原算法数据本地性要求的基础上集成可抢占式的调度方法。在Reduce任务等待时,挂起该任务并释放资源给其他Map任务,当Map任务完成到一定程度后,重新调度Reduce任务。基于上述调度策略设计了集成抢占式策略的本地性调度。为了对改进的算法进行验证,通过实验对本地性调度算法和集成抢占式本地性调度算法进行比较。实验结果表明,在相同数据上,集成抢占式本地性调度算法的平均完成时间有明显的降低。     

基于学习方式对Hadoop作业调度的改进研究

随着并行计算、分布式计算和网格计算技术的发展,云计算作为一种新的模型被提出来,发展极为迅速。Hadoop作为一个开源的云计算系统,得到了广泛的运用。作业调度是Hadoop平台的核心问题之一,通过对Hadoop中已有调度算法的了解和分析后,基于学习的方式,利用过去的节点历史记录和作业属性来不断地改进作业调度;应用了基于特征加权的朴素贝叶斯分类器算法来改进任务的分配调度,并通过实验进行了验证,结果表明它对任务分配调度执行效率有一定的提高。     

SHadoop: Improving MapReduce performance by optimizing job execution mechanism in Hadoop clusters

As a widely-used parallel computing framework for big data processing today, the Hadoop MapReduce framework puts more emphasis on high-throughput of data than on low-latency of job execution. However, today more and more big data applications developed with MapReduce require quick response time. As a result, improving the performance of MapReduce jobs, especially for short jobs, is of great significance in practice and has attracted more and more attentions from both academia and industry. A lot of efforts have been made to improve the performance of Hadoop from job scheduling or job parameter optimization level. In this paper, we explore an approach to improve the performance of the Hadoop MapReduce framework by optimizing the job and task execution mechanism. First of all, by analyzing the job and task execution mechanism in MapReduce framework we reveal two critical limitations to job execution performance. Then we propose two major optimizations to the MapReduce job and task execution mechanisms: first, we optimize the setup and cleanup tasks of a MapReduce job to reduce the time cost during the initialization and termination stages of the job; second, instead of adopting the loose heartbeat-based communication mechanism to transmit all messages between the JobTracker and TaskTrackers, we introduce an instant messaging communication mechanism for accelerating performance-sensitive task scheduling and execution. Finally, we implement SHadoop, an optimized and fully compatible version of Hadoop that aims at shortening the execution time cost of MapReduce jobs, especially for short jobs. Experimental results show that compared to the standard Hadoop, SHadoop can achieve stable performance improvement by around 25% on average for comprehensive benchmarks without losing scalability and speedup. Our optimization work has passed a production-level test in Intel and has been integrated into the Intel Distributed Hadoop (IDH). To the best of our knowledge, this work is the first effort that explores on optimizing the execution mechanism inside map/reduce tasks of a job. The advantage is that it can complement job scheduling optimizations to further improve the job execution performance.     

异构环境下降低慢任务抖动的调度算法——DPST

为解决在异构计算环境中现有的云计算负载均衡算法存在的慢任务频繁抖动的问题,提出了一种能减低慢任务调度抖动概率的算法--DPST算法。首先通过定义一种异构计算节点中异构任务的能力度量,对执行异构任务的节点处理能力进行了归一化;然后通过引入节点能力预判机制,降低慢任务无效调度的次数;并且利用慢任务和慢节点双队列机制,提高了调度效率。实验结果表明,DPST相对于Hadoop平台在异构环境下任务调度的抖动次数下降了40%以上。由于有效降低了任务调度的抖动次数,在异构环境中DPST算法能明显地缩短任务的平均响应时间并提高系统的吞吐量。     

异构环境下增强的自适应MapReduce调度算法

针对Hadoop默认调度算法和异构环境下LATE调度算法的不足,在SAMR调度算法的基础上提出了一种增强的自适应MapReduce调度算法。该算法记录了每个节点的历史信息,采用K-means聚类算法动态地调整阶段进度值以找到真正需要启动备份的落后任务。实验结果表明,增强自适应的MapReduce调度算法在提高任务执行时间的估算误差以及准确识别慢任务方面具有一定的有效性。     

基于Logistic回归模型的Hadoop本地任务调度优化算法*

当一个工作节点有多个本地任务可执行时,默认情况下,调度器都是按照任务被发现的先后顺序来进行执行,效率低下。针对于此,为了优化对本地任务的调度,提出了基于Logistic回归模型的Hadoop本地任务调度优化算法。首先,选取定义与任务相关的特征向量,然后基于Logistic回归的机器学习方式得到各向量的作用权值,将任务进行优先级排序,并通过过载规则不断更新模型。通过实验证明,提出的算法在改善map 任务的数据本地性的同时,降低了作业运行时间。