基于网格计算池模型的作业调度策略研究

在现阶段,网格的计算池模型是一种较实用的网格实现方式,其资源的查找和分配机制也相对简单。文章根据计算池模型的特点,参照织女星网格的体系结构,将基于最短路由转发的资源发现机制与任务调度算法相结合,提出了一种新的网格任务调度策略,并给出了简化模型清晰地描述了任务在此策略下全部的执行过程。     

仿真网格中一种基于知识的动态任务调度算法

仿真网格是以通用网格技术为基础、面向仿真领域的专用网格,目前国际上对仿真网格的研究尚处于起步阶段.现有的分布式仿真HLA(high level architecture)体系结构中的仿真资源和联邦成员是静态绑定的,网格技术的引入使得仿真资源的动态分配成为可能.根据仿真网格任务调度的特点,在仿真网格中建立了一种任务调度模型,并针对该模型,提出了一种新的基于知识的动态任务调度算法KMO,该算法适用于将N个相互独立的计算需求不同的仿真任务调度到M个随时间动态变化的仿真资源上,它能对若干次调度后的结果进行统计并提炼成"知识"反馈给算法预处理部分,使得该算法在动态多变的环境中能获得比较稳定的性能.实验结果表明,在仿真网格环境中,该算法的性能优于网格中传统的任务调度算法.     

一种改进的启发式网格任务调度算法

网格任务调度算法是影响网格成功与否的关键技术之一。网格计算中,一个好的任务调度算法不但要考虑所有任务的makespan,使其值尽量小,同样要考虑到整个系统机器间的负载平衡问题。文章对异构计算环境下的元任务调度算法进行了分析,针对Min-min算法可能引发的负载不平衡问题,结合网格计算环境的特点,提出了一种适用于网格计算环境中的任务调度算法。     

基于移动Agent的网格计算资源管理

为了实现网格计算资源的动态自适应性管理,移动代理技术被引入网格资源管理,提出了基于移动代理的网格资源管理调度模型;在模型基础上,采用遗传算法针对网格计算环境下移动Agent任务调度问题展开了深入的研究。     

网格优化有向超图任务调度算法

任务调度是网格计算的一个重要部分.分析网格环境下任务调度的特点以及传统DAG图的优缺点,吸取有向超图的优点,将有向超图理论融合网格环境特征,建立了网格环境下的优化有向超图模型,并在此基础上通过网格优化有向超图的水平构形、标号及带宽计算实现任务对网格资源的映射与调度,提出网格优化有向超图任务调度算法GODHTS.模拟实验结果证明了该模型及其算法的有效性和优越性.     

一种应用于网格计算环境的任务调度模式*

提出了一种新的网格任务调度模式,针对网格计算资源有组织、松耦合、自治等特性,建立基于多层次虚拟组织形式的计算资源模型;根据网格环境中应用任务粗粒度、特定资源依赖等特点,建立了网格任务的描述模型;提出并实现了相应的子任务生成算法、任务初始调度算法及自动调整算法。设计实现了能够支持仿真及实际网格计算环境可扩展网格任务调度器,通过理论分析和仿真实验对算法的正确性、效果和效率进行了评价。     

一种改进QoS的网格资源多维性能调度算法

网格环境下,由于资源的异构性和动态性,任务调度已扩展为多个任务在位于不同节点的异构资源上调度,任务调度的性能直接影响到计算网格的服务质量.为提高任务调度质量,在构建网格资源映射模型的基础上,结合资源多维性能,提出丫一种改进Qos的网格资源多维性能调度算法MQMPGR,并且给出了与模型相对应的进行任务调度所需要的算法伪码.通过在Gridsim环境下的分析与比较.仿真结果证明其优于传统的任务调度算法.     

网格任务调度机制的研究

由于资源具有异构、动态等特性,计算网格环境下的调度就成了一个非常复杂且具有挑战性的问题.介绍网格任务调度的研究现状,分析网格任务调度算法的基本原理.提出一种网格计算任务调度模型.     

基于禁忌算法的双层结构网格任务调度研究

合理的任务调度算法可以在很大程度上提高网格系统的利用率。针对网格环境异构、分布等特点,提出了基于禁忌搜索算法（TS）的双层结构网格任务调度算法,仿真实验表明,该方法具有良好的解质量和搜索能力,对异构系统中的任务调度具有较好的处理结果。     

基于OGSA网格的分层式网格任务调度器设计

文章根据网格任务调度的需求、网格任务调度的特点,在充分分析一般网格任务调度的过程等的基础上,另外考虑到了网格计算环境的一些特点,比如虚拟化、分层次及自治的本质特征,以及在工作流任务协同需求下网格任务的资源依赖、粗粒度、重复执行等特性的前提下,改进设计了一种网格工作流任务主从式分层调度模型,并给出了调度策略和调度算法实现。该调度器模型在实际的网格工作流任务协同系统中得到了较好的应用效果。     

适用于异构集群的混合并行流线生成系统

流线是流场可视化的主要方法之一,而针对大规模流场的流线生成由于计算量大往往需要采用高性能计算机这样的并行计算环境结合并行化算法以实现计算加速.在当前异构计算系统越来越普遍的情况下,为了充分利用并行异构计算环境的计算能力,实现更高效的并行流线生成,本文采用了基于数据并行原语结合分布式消息通讯的技术架构,设计了一套适用于异构集群的混合并行流线生成系统,并在此基础上针对数据分块、数据冗余化及进程通讯策略等方面进行设计,提出并实现了一套并行粒子追踪算法.该系统被部署于国产超算平台上,并针对大规模CFD流场模拟结果数据可视化应用开展了实验.本文给出了相关实验结果,分析了核心并行算法的速度性能、可扩展性以及负载均衡等方面情况,说明了系统及算法的有效性和可扩展性.     

基于GOS的远程实时可视化系统设计与实现*

提出了一个并行计算程序的远程实时可视化系统.通过实时可视化处理计算程序在计算过程中输出的数据文件,实现了对计算程序计算过程的可视化跟踪和实时分析;同时该系统采用GOS作为网格中间件,屏蔽了复杂的异构环境.     

新一代数值预报模式GRAPES的并行计算方案设计与实现

GRAPES(global and regional assimilation and prediction system)是由中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室自主研究开发的中国新一代数值天气预报系统,其目标是科研/业务通用.为了实现这一目标,结合高性能计算机的体系结构设计并实现模式的并行计算是必不可少的.作为核心开发技术之一,GRAPES系统设计并实现了模式的并行计算方案,包括中尺度有限区模式的并行计算和全球模式并行计算.GRAPES模式并行计算版本在IBM-Clusterl600上的测试表明,GRAPES模式的并行计算程序正确、稳定、有效,为其业务化之路奠定了基础,同时也为系统未来的可持续开发、优化创造了条件.     

A grid middleware for distributed Java computing with MPI binding and process migration supports

“Grid” computing has emerged as an important new research field. With years of efforts, grid researchers have successfully developed grid technologies including security solutions,resource management protocols, information query protocols, and data management services. How-ever, as the ultimate goal of grid computing is to design an infrastructure which supports dynarnic,cross-organizational resource sharing, there is a need of solutions for efficient and transparent task re-scheduling in the grid. In this research, a new grid middleware is proposed, called G-JavaMPI. This middleware adds the parallel computing capability of Java to the grid with the support of a Grid-enabled message passing interface (MPI) for inter-process communication between Java processes executed at dif-ferent grid points. A special feature of the proposed G-JavaMPI is the support of Java process migration with post-migration message redirection. With these supports, it is possible to migrate executing Java process from site to site for continuous computation, if some site is scheduled to be turned down for system reconfiguration. Moreover, the proposed G-JavaMPI middleware is very portable since it requires no modification of underlying OS, Java virtual machine, and MPI package. Preliminary performance tests have been conducted. The proposed mechanisms have shown good migration efficiency in a simulated grid environment.     

一种基于CCM构件模型的计算网格平台

如何聚合网络中分布异构的计算资源来解决大规模的科学计算问题,和如何减少并行程序设计的复杂性,一直是网格计算研究的难点之一。文章提出了一种基于CORBA构件技术的计算网格新思想,构造了一个计算网格的模型(CCGM)。该模型能够充分地利用构件技术带来的可组装和易管理的特性来形成网格计算。并通过问题的抽象定义和使用ParIDL工具将问题的定义映射到CCGM之上,简化了计算网格应用的开发。通过测试和分析CCG(ComponentbasedComputationalGrid)系统,表明CCG系统具有较好的加速比。     

平行系统方法在自动化集装箱码头中的应用研究

平行系统是一种建立在人工社会和计算实验基础上的科学研究方法,它的特点是既能真实反映现实系统的动态过程,又能实时优化现实系统的控制过程.自动化集装箱码头是一类典型的复杂系统,既存在不计其数的作业方案,同时也有大量的约束条件.如何在最短时间和最低能源消耗的前提下,完成具有间歇和批次特征的集装箱转运任务,是涉及到数学、控制、管理和计算机等多个学科的重大课题.本文采用数据引擎作为人工社会中的基本计算单元,构成一个复杂的平行系统,用于自动化集装箱码头信息控制系统的研究.数据引擎作为一种面向图形化元件组态的计算环境,非常适用于复杂系统的建模与计算.在可视化和动态重构技术的支持下,利用380个数据引擎对一个具有8台岸桥、25辆AGV和16台龙门吊组成的港机系统进行了自动化作业过程的计算实验.研究结果表明,数据引擎技术是实现平行系统的有效方法,由多数据引擎组成的计算环境,能够大幅度降低自动化集装箱码头信息控制系统建模的复杂程度,能够将码头系统的管理和控制过程无缝地融合在一起.该平行系统可直接与港机设备对接,建立“人工码头”和“物理码头”之间的平行关系,从而实现对港机设备的最优控制.     

基于网格计算技术的电力系统分布式并行计算——底层平台设计与实现

文章提出了基于网格计算来实现电力系统分布式并行计算的方案。主要涉及计算池(ComputingPool)的设计、资源的管理与动态分配,以及图论分割和稀疏数值计算库的设计和实现等。文章首先介绍了网格计算应用于电力系统分布式并行计算的概念,在此基础上,分析了基于GlobusR网格计算开发平台实现的以上功能模块。最后对测试平台和测试结果进行了简要的介绍。     

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。     

Concept of a multitask grid system with a flexible allocation of idle computational resources of supercomputers

A new concept of a multitask distributed heterogeneous computing system is proposed. The basic principles of such system are that it uses only idle supercomputer resources and does it as a common user; thus, it does not conflict with the administration policy in any way. The efficiency of the proposed concept is demonstrated by the example of the real grid system that currently uses supercomputer resources to boost the performance of the SAT@home and OPTIMA@home volunteer distributed computing projects.     

一个面向分布式桌面计算环境的超瘦客户端

瘦客户端技术通过程序逻辑与用户界面的分离以及处理的集中来达到提高资源利用率、降低系统成本、提高系统安全性等目的。该文介绍了一个适合面向分布式桌面计算环境的超瘦客户端系统——SmartTerm，分析了SmartTerm设计中面临的一些技术问题，提出了解决方案，并且以RFB协议为基础提供了一个SmartTerm的设计实现实例。SmartTerm可以应用到网格计算和普适计算环境下的网格终端、移动设备、远程控制设备等诸多领域。