基于面向方面的网格QoS建模方法

利用面向方面编程(AOP)技术从静态结构和动态行为两个方面来建模网格服务质量.把服务质量QoS关注从系统的各个模块中单独分离出来,形成一个独立于系统核心组件的QoS方面,然后把设计好的QoS方面根据需要重新织入系统,与系统的核心组件一起实现系统.模型从系统的类图、状态图和QoS方面的隐含织入等几个部分来建模网格QoS方面,并用一个COBRA事件服务系统的例子来说明这种建模方法.该模型更好地提供网格下QoS保证,分离了QoS关注,提高软件重用性.     

一个具有服务质量保障的面向服务的网格模型

为了在面向服务的网格系统中提供服务质量（QoS）支持，本文较深入地研究了OGSA及Web Service等相关理论和技术．基于面向服务的体系结构，提出了一个具有QoS保障的面向服务的网格系统模型SoGSM—QoS．该模型通过物理网格节点的联合，来消除管理上的冗余并简化网格系统结构．模型支持虚拟组织和资源虚拟化，在各层次间提供用户QoS需求的映射和监控，保障用户的QoS．本文详细阐述了模型的结构、功能和访问控制机制，并建立了相应的过程模型．分析了有关性能，验证了模型的有效性．     

面向服务QoS模型中一种需求映射方法

对如何在面向服务网格环境下进行QoS需求映射,做了较深入研究,提出了相应的QoS模型,并对模型进行了详细描述。该模型紧密结合网格系统管理架构和策略,突出了网格系统的特点。对应用程序QoS需求,提出使用QoS订单方式提交,在此基础上建立了一个QoS约束映射模型,并分析了映射参数之间的关系和确定方法。通过举例进行分析,给出了具体QoS映射过程,表明该模型在理论和应用两个方面都具有较高价值。     

一种新颖的网格工作流调度算法

针对当前网格工作流调度算法中大多只考虑DAG结构的网格工作流、涉及QoS参数较少及将多QoS参数聚合成一个单目标函数进行优化调度的现状,提出了一种新颖的网格工作流调度算法。该算法基于表达结构丰富的AGWL语言建模网格工作流,且基于MOPSO算法所设计的带多QoS约束的多目标优化的网格工作流调度算法。通过与基于NSGA-Ⅱ算法的网格工作流调度算法比较,表明了该算法的有效性。     

网格环境下的服务质量(QoS)研究

面对类型多样的异构资源、动态协作的复杂网格环境,需要有效的服务质量（QoS）控制机制保障网格应用的需求,网格QoS需引入新的概念和机制,实现QoS需求的描述与映射、动态资源聚合与共享及任务间协作,灵活有效地进行网格应用流的聚合、区分和控制。该文分析了网格QoS控制的特点、难点和基本需求,介绍了网格QoS目前的研究情况,并从QoS管理结构和控制策略、资源预留、QoS协商、自适应方法和QoS评价等几个方面进行阐述,最后分析和总结了网格QoS的基本研究目标和未来的研究方向。     

一种改进的网格资源调度算法及其有色Petri网建模和分析

在Sufferage算法基础上提出了一种改进的网格资源调度算法ISufferage,从两个方面进行了改进:(1)考虑执行开始前输入数据以及执行完成后输出数据的存取和传输时间对调度决策产生的影响;(2)在算法中考虑用户的QoS要求,在追求最小的任务完成时间的同时兼顾用户QoS要求.为了对改进算法进行性能分析和评价,使用有色Petri网对网格调度系统和ISufferage算法进行了建模和仿真分析.结果表明,ISufferage比Sufferage算法更适合于实际的网格环境,能更好地满足用户的QoS要求.     

ATM系统的面向方面模型

基于UML的ATM系统面向方面模型,能够把关注从系统中分离出来,形成一个独立于系统的方面模块。面向方面编程(AOP)技术允许把设计好的方面模块根据特定需要重新织入系统,组合为完整系统。模型扩展了UML来表达方面元素概念,并从系统的静态结构模型和方面织入建模ATM系统。     

一种网格服务的质量描述方法和服务匹配策略

面向服务的网格系统需要有充分的服务质量(QoS)支持,比较QoS参数进行网格服务发现与选择,尽快达成服务的匹配,是保证用户QoS需求的有效方法。为描述网格服务的质量需求,该文定义了网格服务的基本QoS参数,提出了网格服务质量数SQN的新概念,用于度量网格服务的整体量化特性。在此基础上,提出了相应的服务匹配策略和价格确定模型,加快网格服务匹配的过程,保障用户服务质量,并作了较深入的分析与讨论。     

GARA中MPLS扩展的实现

高性能网格应用需要端到端QoS保证,GARA是Globus建议的网格QoS体系结构,但目前不支持MPLS,MPLS支持面向连接的QoS,为更好地提供网格QoS,该文提出了用MPLS扩展的GARA体系结构,并为此进行了试验,结果表明扩展的GARA能够很好地为网格应用提供QoS保证．     

网格工作流中基于商品市场的服务选择

服务选择是网格工作流的重要环节。针对现有Web服务组合方法对服务质量（QoS）贪婪索取而不利于网格资源有效利用的问题,提出基于商品市场的"按需"网格服务选择方法：根据面向工作流全局的评价模型,以服务使用者需求为约束条件,将服务选择建模为0-1多维背包问题;并引入经济学中的"价格-供需关系"改进了服务选择模型。仿真实验表明：基于商品市场的服务选择均衡了系统负载,有利于网格资源的高效利用。     

QoS based resource scheduling by computational economy in computational grid

In this paper, we consider multiple QoS based grid resource scheduling. Each of grid task agent's diverse requirements is modeled as a quality of service (QoS) dimension, associated with each QoS dimension is a utility function that defines the benefit that is perceived by a user with respect to QoS choices in that dimension. The objective of multiple QoS based grid resource scheduling is to maximize the global utility of the scheduling system.     

Joint optimisation of application QoS and energy conservation in grid environment

Mobile and wireless devices with limited energy are now of interest for the grid community. Reducing the related energy consumption is very important for wireless devices. Compared to conventional grid systems, energy aware grids need to support application quality of service (QoS) with limited energy. There is an inherent conflict in the design goals for high grid application QoS and low energy consumption. To address this challenging problem, this article considers joint optimisation of application QoS and energy conservation in grid environment. Joint optimisation of application QoS and energy conservation is targeted to maximise the system utility without exceeding the deadline and the total energy available, which can be provided by an exhaustible source such as a battery. This article formulates joint optimisation of application QoS and energy conservation as constrained maximisation problem; the constraints include energy budget and application QoS requirements. This article also presents a QoS and energy aware scheduling algorithm (QESA) which balances application QoS and energy conservation to improve system performance. In the simulation, the performance evaluation of QESA is conducted.     

A distributed multiple dimensional QoS constrained resource scheduling optimization policy in computational grid

This paper is to solve efficient QoS based resource scheduling in computational grid. It defines a set of QoS dimensions with utility function for each dimensions, uses a market model for distributed optimization to maximize the global utility. The user specifies its requirement by a utility function. A utility function can be specified for each QoS dimension. In the grid, grid task agent acted as consumer pay for the grid resource and resource providers get profits from task agents. The task agent' utility can then be defined as a weighted sum of single-dimensional QoS utility function. QoS based grid resource scheduling optimization is decomposed to two subproblems: joint optimization of resource user and resource provider in grid market. An iterative multiple QoS scheduling algorithm that is used to perform optimal multiple QoS based resource scheduling. The grid users propose payment for the resource providers, while the resource providers set a price for each resource. The experiments show that optimal QoS based resource scheduling involves less overhead and leads to more efficient resource allocation than no optimal resource allocation.     

QoS感知的分布式网格工作流引擎的研究和设计

在网格工作流系统的研究工作的基础上,设计开发了一种QoS感知的、分布式网格工作流引擎Q GWFE,经过改进后的分布式工作流引擎能够对网格的服务质量进行自动感知,从而达到改进网格工作效率,提高网格服务质量的效果.并且对网格工作流描述语言GridBPEL进行了进一步扩充,通过添加相关QoS元素,使扩充后的语言Q GridBPEL支持过程定义中的QoS描述需求.     

基于QoS的网格资源管理

资源管理是网格计算研究领域中的一项重要研究点,目前的研究工作大多致力于解决异构性问题,对于在交付无缝QoS(quality of service)前提下提高资源分配性能方面还缺乏深入的研究.而且,目前对网格QoS的研究集中于将多媒体网络QoS的相关成果融入网格体系架构中以提供对网格QoS的支持,而缺少对网格QoS的特性进行系统化的研究与归纳.为此,提出了网格QoS的层次结构模型,并对其中承上启下的虚拟组织层QoS参数进行了新的分类和测量;然后,利用SNAP(service negotiation and acquisition protocol)协议对基于网格QoS层次结构模型的网格QoS参数的映射转换过程进行了分析;最后,设计了网格资源管理仿真系统,并运用相关的网格QoS的研究改进了现有的Min-Min算法.仿真实验结果表明,基于QoS的网格资源管理可以在满足用户QoS需求下,有效地提高网格资源的利用率和服务请求的成功率.     

A queuing theory model for cloud computing

The ability to deliver guaranteed QoS (Quality of Service) is crucial for the commercial success of cloud platforms. This paper presents a model based on queuing theory to study computer service QoS in cloud computing. Cloud platforms are modeled with an open Jackson network that can be used to determine and measure the QoS guarantees the cloud can offer regarding the response time. The analysis can be performed according to different parameters, such as the arrival rate of customer services and the number and service rate of processing servers, among others. Detailed results for the model are presented. When scaling the system and depending on the types of bottleneck in the system, we show how our model can provide us with the best option to guarantee QoS. The results obtained confirm the usefulness of the model presented for designing real cloud computing systems.     

一种面向服务的网格作业管理机制

开放网格服务体系结构(OGSA)的出现表明让网格资源以服务形式提供标准化的接口已成为趋势，然而目前的网格作业管理系统主要针对以程序形式提交的批处理类型作业，其管理的资源对象和调度目标主要面向科学计算，在基于服务的网格环境下远不能满足应用的需求：一方面，用户的使用模式从批处理为主转向带有交互性质的服务访问模式；另一方面，不同的应用对服务质量(QoS)有着不同级别的需求，为了解决这些问题，提出了一种面向服务的作业管理机制，它作为用户访问网格资源(服务)的代理，为用户提供透明的、与资源物理位置无关的并带有会话支持的作业服务接口。还引入了服务水平协议(SLA)的概念来表示用户需求的不同网格服务级别，作业管理系统则根据可定制的服务水平实现配置(SLAP)将sIA中规定的各项QoS特性映射到具体的作业管理行为，该作业管理机制已应用于织女星网格系统软件中，并能够为基于服务网格的应用提供灵活有效的支持。     

个体QoS受限的数据网格副本管理与更新方法

数据网格系统通常采用副本技术提高系统总体性能,传统副本放置技术通过总体QoS需求确定副本数目和部署方式.针对QoS需求严格的一类数据网格应用,建立了个体服务质量受限的数据网格模型IQDG,提出一种启发式个体QoS受限的副本放置算法qGREP和基于逻辑环结构的一致性维护方法.IQDG采用的启发信息综合考虑了个体QoS约束的满足和副本开销的控制,能获得合理的副本策略.理论分析论证了算法的正确性和收敛性,模拟实验结果表明了算法能有效解决个体QoS受限的副本放置问题,在多种网络拓扑、访问模式和负载条件下均能取得较好的访问效果.     

自定义服务质量模型的网格工作流调度算法

随着网格服务应用的发展,在网格工作流中,复杂的任务可以由多个独立的服务,通过工作流引擎等方式组合成新服务后完成。在组合服务的过程中,由不同服务提供商提供的候选服务,具有不同的服务质量参数,在网格工作流调度中,需要满足用户定义的服务质量约束。提出了方便用户定义的服务质量模型,并且在该模型的基础上,改进了网格工作流调度算法,通过实验分析证明改进后的算法优于传统的调度算法。     

Cross-layer optimization policy for QoS scheduling in computational grid

This paper presents a cross-layer quality of service (QoS) optimization policy for computational grid. Efficient QoS management is critical for computational grid to meet heterogeneity and dynamics of resources and users’ requirements. There are different QoS metrics at different layers of computational grid. To improve perceived QoS by end users over computational grid, QoS supports can be addressed in different layers, including application layer, collective layer, fabric layer and so forth. The paper tackles cross-layer grid QoS optimization as optimization decomposition, each layer corresponds to a decomposed subproblem. The proposed policy produces an optimal set of grid resources, service compositions and user's payments at the fabric layer, collective layer and application layer respectively to maximize global grid QoS. The cross-layer optimization problem decomposes into three subproblems: grid resource allocation problem, service composing and user satisfaction degree maximization problem, all of which interact through the optimal variables for capacities of grid resources and service demand. In order to coordinate the subproblems, cross-layer QoS feedback mechanism is established to ensure different layer interactions. The simulations are conducted to validate the efficiency of the proposed policy.