基于任务复制的多维QoS云计算任务调度

为了满足云计算环境下用户服务质量(QoS)需求和提高虚拟资源空闲时间段的利用率,提出了一种基于任务复制的多维QoS任务调度策略。首先,构建云资源模型和用户QoS模型,然后根据虚拟资源的利用情况和QoS的满意度对虚拟机进行性能测评,选择综合性能更高的虚拟资源进行任务的分配;在任务执行时为了缩短任务的完成时间,在调度过程中引入了在空闲时间段复制父任务的方式。通过仿真实验将该算法与HEFT、CPOP进行比较,实验结果显示：当用户偏好可靠性执行时,该算法平均可靠性比HEFT和CPOP高;当用户偏好完成时间和费用花费执行时,该算法平均完成时间比HEFT和CPOP少;当用户无偏好执行时,该算法平均完成时间和平均花费均比HEFT和CPOP少。结果表明该算法能有效提高资源利用率和用户的满意度。     

异构集群系统中具有QoS 需求的实时任务容错调度

容错调度是调度问题中一个重要的研究内容,是提高系统可靠性的有效手段.目前已有很多集群系统中实时任务的容错调度算法,但是这些算法都没有考虑到任务的QoS需求问题.提出了一种异构集群系统中具有QoS需求的实时任务容错调度算法FTQ(fault-tolerant QoS-based scheduling).该算法采用主版本/副版本(primary/backup,简称PB)技术,综合考虑了任务的时间限制、任务的QoS需求、系统的可靠性和系统资源的利用率,能够自适应地根据系统负载情况动态地调整任务的QoS级别和副版本的执行模式,从而提高了系统的灵活性、可靠性、可调度性和资源的利用率.对系统的可靠性进行了定量分析,并将其引入到容错调度算法中,提高了系统的可靠性.同时,在调度过程中尽量提前主版本的开始时间,推迟副版本的开始时间,以使任务的副版本采用被动执行模式或者使任务主版本和副版本的重叠部分尽量少,提高了资源的利用率.此外,采用了副版本重叠技术,并分析了副版本的最晚开始时间及其约束条件,提高了任务的调度成功率.通过大量的模拟实验,对FTQ,NOFTQ和DYFARS算法进行了比较.实验结果表明,FTQ算法的性能优于其他方法,具有更好的调度质量.     

异构集群中基于优先级的任务容错调度算法

提出一种基于任务优先级的容错调度算法,任务的优先级并不是由用户指定,而是由任务的开始时间、执行时间和截止期限决定的。该算法能够容忍异构集群系统中一个节点故障,采用主动/被动副版本相结合的执行方式和重叠技术的备份方式,提高系统资源利用率。通过实验证明了该算法在容错调度中的可靠性和高效性。     

网格环境下基于QoS的协作型任务调度算法研究

在深入研究网格环境下任务调度算法的基础上,提出一种基于QoS的协作型任务调度遗传算法并通过引入协作型任务的形式化描述DAG图构造了QoS参数模型.该参数模型提出了任务完成时间、价格和可靠性三个QoS参数并将这些QoS参数引入遗传算法,实现了网格环境下协作型任务调度对服务质量的优化并保证了协作型任务之间的数据依赖.通过与DAG-MIN和DAG-GSA算法的对比实验表明,该算法能在保证较优调度性能的同时大幅度提高调度的服务质量.     

实时数据仓库中支持QoS的更新和查询任务调度

实时数据仓库中,数据更新不再是定期批量执行,而是持续不间断地进行.因此更新与查询的执行调度成为了重要问题.提出一种支持服务质量(QoS)的更新和查询调度算法,定义了查询相关的QoS参数,包括期望的查询响应时间和可接受的实时数据延迟;根据查询任务的具体QoS要求,进行更新和查询的实时调度.实验证明该算法能够根据查询的具体QoS需求,合理地调整任务的执行顺序,为用户提供更快速的查询响应和更高的数据实时性.     

异构分布式实时系统中对具有前后依赖关系任务的基于动态可变调度距离容错调度算法

目前的主副版本容错调度算法大多没有考虑任务间的前后依赖关系,但实际中很多任务是具有前后依赖关系的。本文提出了一种基于主副版本动态可变调度距离的任务容错调度算法,该技术通过比较任务间的最晚开始执行时间与最早开始执行时间的差值,安排任务副版本的调度,并且基于此设计了可用于具有前后依赖关系任务调度可重叠技术。本文提出的基于动态可变调度距离的容错调度算法在尽可能让任务最早完成的情况下,提高系统的可靠性,并且优先调度关键路径任务,降低了系统的容错开销。最后通过实验证明本文算法的有效性和优异性。     

基于多QoS需求驱动的网格资源调度研究

为解决网格用户多QoS需求的资源调度问题,引入了满意度函数模型和经典Min-Min算法。将众多网格QoS分为性能和信任两类,选取性能QoS中的优先级、时效性、精度性和信任QoS中的安全性、可靠性共五个指标,分别构建每一维QoS参数的满意度函数模型并形成QoS综合满意度函数模型,由此设计多QoS约束的网格资源调度(Q-Min-Min)算法,以期将Min-Min算法中按照期待执行时间(ETC)进行调度改为按照服务质量综合满意度(QSM)进行调度。仿真实验表明,改进的Q-Min-Min算法在任务的跨度和成本两项性能指标上均比Min-Min算法更具优势,取得了较为理想的结果,证明了基于多QoS需求驱动的网格资源调度的有效性。     

异构分布式实时系统中对具有前后依赖关系任务的基于动态可变调度距离容错调度算法

目前的主副版本容错调度算法大多没有考虑任务间的前后依赖关系,但实际中很多任务是具有前后依赖关系的。本文提出了一种基于主副版本动态可变调度距离的任务容错调度算法,该技术通过比较任务间的最晚开始执行时间与最早开始执行时间的差值,安排任务副版本的调度,并且基于此设计了可用于具有前后依赖关系任务调度可重叠技术。本文提出的基于动态可变调度距离的容错调度算法在尽可能让任务最早完成的情况下,提高系统的可靠性,并且优先调度关键路径任务,降低了系统的容错开销。最后通过实验证明本文算法的有效性和优异性。     

一种基于QOS约束简化的云计算资源调度策略研究

该文对基于QoS约束的资源调度策略进行了研究:根据用户对QoS的偏好,建立资源调度模型。实现了基于QoS约束的资源调度算法。通过实验,扩展了CloudSim中的基础类,在CloudSim平台上对本文MMPS算法算法进行模拟验证。实验结果表明,该文策略能更好地满足服务质量。     

边缘计算中基于能耗感知的容错协同任务执行算法

边缘计算已被设想成为增强资源贫乏的智能设备计算能力的有效解决方案.通过任务卸载用户可以将计算复杂的任务卸载到边缘云端执行来满足其对资源的需求.然而,其仍然需要解决能量消耗、可靠性和延时的问题.文中提出了一种基于能耗感知的容错协同任务执行算法,以在减少设备能耗的同时保证卸载到边缘云上的任务成功执行.具体地,首先设计了一种具有容错能力的能耗感知协同任务执行模型,该模型通过将计算卸载模型和容错模型相结合,从而在应用程序的截止完成时间内减少设备能耗.然后,提出了一种基于能耗感知的容错协同任务执行调度算法,该算法包括协同任务执行、初始化调度和在线调度.协同任务执行是通过部分关键路径分析和one-climb策略来确定任务的执行决策;初始化调度是从副本和重新提交中为在边缘端执行的任务选择容错策略,以在发生故障时可针对任务采取相应容错措施;在线调度是在发生故障时实时调整容错策略以确保任务成功处理.最后,在3种具有代表性的任务拓扑上进行了广泛的仿真实验,评估了3种不同方案在任务完成率、能耗比方面的性能差异.结果表明,无论是截止完成时间、传输速率还是容错率的变化,该方法都可以保证任务在截止时间内顺利完成,相比协同任务执行更可靠,而且相比本地执行设备消耗的能量可至少减少30％.     

基于Petri网的网格调度模型研究

网格环境具有异构性、动态性和不可靠性,为了合理而经济地利用资源,本文提出一个基于QoS且具有容错性的任务调度算法,以时间和费用的预算以及时间和费用的权重比值作为QoS参数。使计算过程和通信过程重叠,以隐藏网络时延。本文用随机Petri网模型描述网格环境中的任务调度模型;定义了随机Petfi肉的可达图,用来分析任务调度模型的性能。通过分析和模拟,反映此算法能够在满足用户的时间和费用的限制,具有容错性,任务完成时间短,以及综合花费少等优点。     

基于广义随机Petri网的网格调度模型

针对网格资源调度中负载不均衡问题,在基于QoS且具有容错性的任务调度算法基础上提出一种基于任务优先级的QoS约束参数的调度策略。采用广义随机Petri网建立网格调度模型,增加Petri网的抑制弧功能,实现优先调度策略。结果证明了该策略优先运行紧迫任务,并且其运行任务时间和费用的综合代价较小。     

一种综合考虑主客观权重的Web服务QoS度量算法

已有的Web服务QoS(quality of service)度量方法由于无法对用户偏好的模糊性予以准确量化,以及对候选服务 QoS 属性数据分布特征的忽视,导致其度量结果不准确。为此,提出了一种综合考虑主客观权重的 Web 服务QoS 度量算法。该算法利用自适应用户偏好的主观权重计算方法和服务潜能保障的客观权重计算方法,从主观和客观两个角度进行QoS度量,以保障度量结果在符合用户偏好的基础上能够准确地反映服务的整体性能。理论分析和基于QWS真实数据集的实验结果表明,所提出的方法能够准确地获得Web服务QoS的度量结果。     

无线区域网中保障QoS的多业务调度算法

针对无线区域网中多业务资源分配和调度问题,基于认知无线电的特点提出一种改进的调度算法.该算法通过计算单用户不同业务的QoS优先级,并兼顾多用户之间的公平性选择业务传输的最优信道,在传输过程中采用节点中断管理方式动态修正业务的QoS优先级.仿真结果表明,该算法能有效利用网络带宽,并且能保障单用户业务的QoS要求和多用户调...     

基于多条件约束的无线传感器网络QoS路径选择算法

多约束QoS路径选择是无线多媒体传感器网络亟待解决的关键问题,已被证明是NP全问题。分析了有线传感器网络使用的多项式时间和伪多项式时间启发式路径选择算法存在着计算复杂度高的特点,不适合无线多媒体传感器网。提出了一种基于改进的模拟退火的多约束QoS路径选择算法,选取控制参数T的衰减函数和控制参数T的终值Tf这两个重要参数进行优化,构造出更精细的冷却进度表。分析表明该算法是一种高效的路径选择算法,在不牺牲算法复杂度的情况下,能够提高最终解的质量。     

基于主客观综合权重的云服务时间序列选择算法

目前已有的云服务时间序列选择算法没有很好地考虑用户的QoS（quality of service）偏好信息,而传统的用户偏好算法只适用于QoS指标值为单一数值的情况,在QoS指标值为时间序列向量的情况下无法进行有效计算.因此,本文提出了一种基于主客观综合权重的云服务时间序列选择算法（Time series of cloud services selection algorithm employing subjective and objective weight,简称TCSOW）.此算法从基于用户QoS偏好层次的主观权重计算方法和基于QoS指标相关性的客观权重计算方法这两个角度进行详细描述,通过结合时间序列QoS模型进行云服务选择.实验分析表明,提出的TCSOW算法在有效解决用户QoS偏好的同时又充分考虑云服务集的QoS指标数据分布特性,使最终的度量结果具有较高的准确性与科学性.     

基于组织进化的ABC支持型单播路由机制

提出一种支持总最佳连接ABC(Always Best Connected)的服务质量QoS(Quality of Scrvicc)单播路由机制。该机制采用区间形式刻画用户QoS需求和网络链路参数;引入偏好序列,以满足用户对不同类型网络的偏爱;引入概率密度函数、满意度函数和评价函数,以精确测量网络链路参数值和准确表达用户QoS需求;引入成本、价格、费用和博弈机制,兼顾用户和网络提供方利益;基于组织进化算法OEA(Organizational Evolutionary Algorithm),寻找使各方效用达到或接近Nash均衡下Paret。最优的QoS单播路径。仿真结果表明,该机制是可行和有效的。     

容错系统中文件状态的保存与恢复算法

在机群计算环境中实现容错是人们日益关心的热点。许多著名的机群计算环境都使用检查点实现了容错的功能。但目前的检查点算法在使程序卷回执行的同时，不能相应地恢复文件系统的状态，因而对应用程序访问文件系统有较多的限制。本文在原子操作和并发控制的基础上，提出了能够恢复文件系统状态的ＳＣＲ算法，进一步发展了文件系统可恢复性的概念，ＳＣＲ算法与检查点机制结合使用，便可支持分布式应用程序在容错运行时对文件系统的任     

电力线通信系统中跨层的用户调度和资源分配

针对多用户多业务基于正交频分多址的电力线通信系统,提出一种在数据链路控制层进行用户调度和在物理层进行资源分配的多层多目标最优的跨层资源分配算法,其用户调度根据所有用户的服务质量(QoS)满意程度、QoS要求、业务包模型、信道状态信息和队列状态信息,从所有用户中选出要服务的用户和确定这些用户的最优跨层参数;其资源分配则根据所有调度用户的QoS要求、最优跨层参数和信道状态信息,先把功率按地窖注水原理分给每个子载波,再把每个子载波最优地分给调度用户并采用逐比特加载查表算法调整其上分配的功率和比特。最后在典型的电力线信道环境下对算法进行仿真,结果表明新算法在系统资源大范围变化时也能保障用户的服务质量,同时有效地提高系统资源的利用。     

NGI中一种混合智能预防式容错QoS单播路由模式

IP／DWDM（IP over Dense Wavelength Division Multiplexing）光Internet是下一代互联网NGI（Next GenerationI nternet）主干网的主要组网技术之一。在IP／DWDM光Internet中,如何提高其容错能力同时改善其QoS（Quality of Service）是需要解决的主要问题,容错QoS路由是行之有效的解决方法之一。本文采用预防式容错策略,基于蚁群算法和遗传算法相结合的混合智能算法,设计了一种容错QoS单播路由模式。仿真研究表明,该模式是可行和有效的,具有较好的性能。