一个高分子模拟计算网格的作业管理

高分子模拟计算网格为复杂材料研究人员提供了分子模拟软件、计算资源和信息共享的平台。设计和实现了网格作业管理模块，包括作业的提交、调度和监视，为用户提供了一个透明的网格资源的使用方法。该模块已经成功部署到高分子模拟计算网格系统中，试验结果表明，作业管理为网格用户提供更好的服务质量，实现了对网格资源的优化使用。     

基于ECT的优先权约束作业调度策略研究

为了协调网格计算中异构资源在多用户之间的合理共享,满足不同用户需求,该文提出一种基于ECT的优先权约束作业调度策略。该策略充分考虑不同作业的期望完成时间,并通过为不同级别用户设置优先级,使得高优先权用户的作业优先执行,保证绝大多数作业在期望完成时间之内完成,同时平衡了各种资源的利用率。该策略解决了网格环境下不同类别用户无冲突共享资源问题,提高了用户满意程度,实现了作业与异构资源之间的合理匹配。     

网格环境下集群管理系统

分析了集群接入网格的过程中所面临的问题,研究了在网格环境下使用集群的方法,详细分析了集群接入网格需要提供的接口和服务,并实现了一个网格环境下集群管理的原型系统,将集群转化成为一种标准的、透明的资源接入网格.通过该系统用户能够在任何地方使用分布在各处的集群资源,系统能保证用户提交的作业正确、有效的运行,并及时向用户反馈提交作业的相关信息.实验分析表明,该系统能够有效的整合集群计算资源,从而提高计算能力,增大全局吞吐量.     

校园计算网格环境中资源监测与资源发现研究

建设校园计算网格首先要解决资源监测与资源发现问题。资源监测为其他的网格中间件提供必要的与资源有关的性能数据,是资源发现和任务分配的基础。资源发现将网格中不被用户所知道的资源与请求使用资源的用户联系起来。资源发现功能的强弱直接决定了网格的使用效率和友好程度。本文结合校园计算网格本身的特点,给出了建设校园计算网格应实现的功能,着重探讨了资源监测与发现基本理论和相关技术,提出了资源监测与发现的方法,最后设计并实现了校园计算网格资源监测与发现服务。     

基于多任务拍卖的资源调度算法

资源调度是计算网格资源管理系统的主要内容之一。文中借鉴市场模型中的拍卖机制，通过用户代理、资源代理、拍卖师和资源的交互作用，设计并实现了一个基于多任务拍卖的网格资源调度原型系统，系统使用多拍卖师结构，提高了作业的吞吐率并且可以有效地防止拍卖过程中双方的欺骗行为，改进了网格资源的调度性能。同时，与传统算法相比，该算法能够有效地配置资源和满足用户的服务质量需求。     

校园网格环境下软件License调度算法及策略研究

应用软件License是昂贵的计算资源,校园网格是分布、共享的应用环境,在该环境下研究License的管理有着重要的意义。本文提出了支持License管理策略的校园网格管理系统体系结构,提出了基于角色和等待时间的网格作业动态优先级计算方法,提出了基于资源稀缺性和负载的License预留策略及剥夺策略,并在此基础上提出了基于动态优先级和集群负载的网格资源调度算法PLS。提出的算法和策略在校园网格进行了部署和应用,证明了其可以提高资源利用率,实现不同等级用户服务的差异性,保证同等级用户之间的公平性。     

基于GridSim的网格模拟框架设计与实现

设计并实现一个基于GridSim的网格模拟框架GSF,利用XML语言描述网格资源、用户、作业,提供网格调度接口。针对工作流作业定义工作流描述语言GSWDL,实现一个工作流模拟器WorkFlowEngine。模拟实验结果证明,GSF可以减少用户对GridSim的学习时间和难度,为研究者提供一个易用、可扩展的网格模拟环境。     

基于网格资源预测的任务优先级调度算法

根据网格工作流中任务的依赖关系和截止时间,以及资源的有效度和MIPS（每秒百万条指令）,提出基于网格资源预测的任务优先级调度算法。把网格任务工作流抽象为有向无环图,找到该工作流的关键路径,计算每个任务的最迟开始执行时间,作为任务的优先级。在算法中考虑用户的要求和资源的类型,以及任务调度失败后重新分配的问题。实验验证了该算法的有效性。     

基于服务网格的制造资源集成

提出了一种基于服务网格的制造资源集成方法，通过将服务网格技术引入制造行业，实现了制造资源的虚拟化，为制造资源提供了统一的接口和互操作协议、屏蔽平台及所使用技术的异构性。平台采用基于服务的协同工作流技术，在动态变化的环境中，能够根据用户需求优化业务逻辑及其执行过程，选择、配置和调度相应的制造资源完成指定的任务，实现跨组织的资源共享和任务协同。     

网格环境下的集群系统作业管理研究

网格计算已经逐渐形成一个重要的新领域。相对于传统的分布式计算，它的显著之处在于它能够共享网络上的各种资源，包括地理上分布的各种计算资源。PBS是广泛应用于并行计算机的作业管理系统，它可以按照用户定义的配置参数相对公平地为每个作业分配系统资源。但是在网格环境范围内对集群系统进行管理仍然是一门有待研究的课题。利用网格系统软件和集群系统管理软件，实现了一种在网格环境下对集群系统作业进行管理的方法。     

一种基于效用函数的网格资源分配策略

针对网格资源分配中用户需求的异构性问题，提出了一种基于效用函数优化的分配策略。该策略综合考虑用户作业执行费用和执行时间两方面的因素，利用拉格朗日方法解决网格用户效用函数的优化问题，通过二分搜索最优解产生一组优化的用户出价，根据该组出价按比例划分资源的计算能力。该分配策略可对网格资源的价格以及资源的占用时间进行优化，对动态、异构的网格环境具有较好的适　　应性。     

一种快速网格任务调度策略

网格任务调度目标有很多,如用户要求任务轮转时间短、花费代价小,而资源提供者希望资源利用率高等,这些目标相互冲突,因此网格任务调度不仅是一个NP难问题,而且是一个多目标优化问题.本文根据网格环境下任务的时间相关性特点,对传统蚁群算法进行了改进,提出了一种快速网格任务调度算法.该算法不仅解决了网格调度中多目标优化问题,而且依据任务调度历史信息生成蚁群算法的初始信息素分布,提高了蚁群算法的求解速度.     

渲染网格调度策略研究

针对渲染网格的特点提出了渲染网格的二个调度模型.模型一提出了在局部资源的计算结点内,采用基于用户优先级的CPU频度轮转调度方案,达到提高系统吞吐率的目的.模型二提出了适合市场机制的渲染网格调度模型,并给出了竞标的报价算法.该算法在公共网格开放软件Globus Toolkit4.0上实现,符合国际标准WSRF规范.实验结果表明本调度策略在处理渲染网格任务时性能得到了很好的体现.     

Replication based fault tolerant job scheduling strategy for economy driven grid

In this paper, the problem of fault tolerance in grid computing is addressed and a novel adaptive task replication based fault tolerant job scheduling strategy for economy driven grid is proposed. The proposed strategy maintains fault history of the resources termed as resource fault index. Fault index entry for the resource is updated based on successful completion or failure of an assigned task by the grid resource. Grid Resource Broker then replicates the task (submitting the same task to different backup resources) with different intensity, based on vulnerability of resource towards faults suggested by resource fault index. Consequently, in case of possible fault at a resource the results of replicated task(s) on other backup resource(s) can be used. Hence, user job(s) can be completed within specified deadline and assigned budget, even on the event of faults at the grid resource(s). Through extensive simulations, performance of the proposed strategy is evaluated and compared with the Time Optimization and Checkpointing based Strategy in an economy driven grid environment. The experimental results demonstrate that in the presence of faults, proposed fault tolerant strategy improves the number of tasks completed with varied deadline and fixed budget as well as number of tasks completed with varied budget and fixed deadline. Additionally, the proposed strategy used a smaller percentage of deadline time as compare to both Time Optimization and Checkpointing based Strategy. Although the proposed strategy has a percentage of budget spent greater than that of Time Optimization Strategy and Checkpointing based Strategy, it is accepted as a proposed strategy in time optimization where the main objective is to maximize tasks completed within a given deadline. It can be concluded from the experiments that the proposed strategy shows improvement in satisfying the user QoS requirements. It can effectively schedule tasks and tolerate faults gracefully even in the presence of failures, but the costs are slightly higher in terms of budget consumption. Hence, the proposed fault tolerant strategy helps in sustaining user??s faith in the grid, by enabling the grid to deliver reliable and consistent performance in the presence of faults.     

基于网格计算市场模型的资源管理和调度的研究

网格计算市场模型是把经济学的概念应用到网格资源管理和调度的模型。基于计算市场模型的网格资源管理系统借鉴人类社会竞争的市场调节机制，根据用户的经济需求进行资源管理与任务调度，不仅使资源所有者和资源消费者都能实现各自的经济目标，而且使资源消费者使用轻负栽和廉价的资源，达到整个网格资源整体的全局最优及合理利用。     

可靠的网格作业调度机制

针对网格环境的动态性特征,提出了一种可靠的网格作业调度机制(DGJS)。按照作业完成时间期限,DGJS将作业分为：高QoS级、低QoS级和无QoS级,不同QoS级作业有不同的调度优先权;基于资源可用性预测,DGJS采用基于可靠性代价的作业调度策略,将作业尽可能调度到可靠性高的资源节点;另外,DGJS对不同QoS级作业采用不同的容错策略,在保证故障容错的同时,节省网格资源。实验表明：在动态的网格环境下,较之传统的网格作业调度算法,DGJS提高了作业成功率,减少了作业完成时间。     

Adaptive checkpointing strategy to tolerate faults in economy based grid

In this paper, we develop a fault tolerant job scheduling strategy in order to tolerate faults gracefully in an economy based grid environment. We propose a novel adaptive task checkpointing based fault tolerant job scheduling strategy for an economy based grid. The proposed strategy maintains a fault index of grid resources. It dynamically updates the fault index based on successful or unsuccessful completion of an assigned task. Whenever a grid resource broker has tasks to schedule on grid resources, it makes use of the fault index from the fault tolerant schedule manager in addition to using a time optimization heuristic. While scheduling a grid job on a grid resource, the resource broker uses fault index to apply different intensity of task checkpointing (inserting checkpoints in a task at different intervals). To simulate and evaluate the performance of the proposed strategy, this paper enhances the GridSim Toolkit-4.0 to exhibit fault tolerance related behavior. We also compare “checkpointing fault tolerant job scheduling strategy” with the well-known time optimization heuristic in an economy based grid environment. From the measured results, we conclude that even in the presence of faults, the proposed strategy effectively schedules grid jobs tolerating faults gracefully and executes more jobs successfully within the specified deadline and allotted budget. It also improves the overall execution time and minimizes the execution cost of grid jobs.     

一个高分子模拟计算网格的资源管理

主要介绍了一个高分子模拟计算网格平台资源管理的研究与实现.该计算网格的资源平台是集群式高性能计算机系统,接口采用了Globus3.2 GRAM,符合OGSA的标准.对于集群式高性能计算机系统的管理采用OpenPBS.由于OpenPBS不支持Globus3.2,因此扩展了OpenPBS的相关组件.同时还为计算任务提供了checkpoint机制,给用户的计算程序提供了容错功能.实践结果表明,本软件很好地实现了计算网格的资源管理.