一种基于松弛时间的服务网格资源能力预留机制

通过资源能力预留为网格服务提供确定的QoS保证是实现服务网格QoS管理的基础和关键.针对确定性资源能力预留的"资源能力碎片"问题,提出了一种支持松弛时间的灵活资源能力预留机制,并设计了支持松弛时间的资源预留请求接纳控制算法.在CROWN的节点服务器上实现了该机制,并通过仿真实验进行性能评价.结果表明,和已有的确定型预留机制相比,支持松弛时间的资源能力预留机制,使资源能力调度具有更多的自主性,可显著地提高网格资源的综合利用效率.     

无线城域网综合资源调度策略设计与实现

宽带无线城域网是当今无线通信领域中的一个热点,而其中的资源调度策略直接关系到系统性能的优劣。本文针对IEEE802.16标准下的宽带无线接入系统设计了一套能够保证用户QoS的资源调度和分配方案,该方案由接纳控制方案、请求机会分配方案及带宽分配方案三部分组成,它的双层调度机制能够针对不同QoS等级的业务提供不同的调度方案,满足用户的QoS要求。     

网格系统的服务质量保障与控制综述

针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.在此基础上,介绍了网格QoS目前的研究情况,分析了网格QoS控制的特点、难点及其基本需求.结合实际研究,对网格QoS控制的关键技术——网格QoS管理、控制策略、资源预留、自适应控制、QoS协商进行了较深入的剖析,同时讨论了QoS评价的问题.最后总结了网格QoS的基本研究目标和未来的研究方向.     

一种面向效益均衡的网格资源预留机制

网格环境中的资源预留机制为跨站点的协同资源分配提供可靠的服务质量保证.针对传统预留机制存在本地任务QoS难以得到保障的缺陷,提出一种基于效益均衡的预留机制.该机制通过比较资源顸留收益与预留对本地任务执行所造成的负面影响来确定资源预留数量,以期取得网格任务QoS保障和本地任务QoS保障的效益均衡.模拟实验采用真实系统负载在较大规模的计算网格系统中检验了该机制的性能表现,实验结果显示,基于效益均衡的预留机制能有效提高资源利用率,同时能显著降低任务的资源费用情况.     

服务网格中基于请求生命期的资源预留方法和策略

基于面向服务的网格环境,针对网格服务实例所指向的资源,提出了资源预留树的预留方法.利用在任务请求生命期内发现的所有合适资源构建资源预留树,当预留资源失效时,可直接在资源预留树内选取一个替代资源,保证资源预留的可靠性.针对不同的用户服务质量,设计了3种不同的预留策略,在此基础上,提出了基于不同策略的资源预留树算法TTL-RTA.相关的性能分析和仿真实验表明,该算法具有较好的效率和可靠性.     

Adaptive Quality of Service Support for Packet-Switched Wireless Cellular Networks

In this paper, we propose an adaptive quality of service (QoS) design approach via resource reservation and rate adaptation to support multimedia over wireless cellular networks. Three contributions of this work are: (a) an adaptive QoS model that seeks to provide QoS assurances within bounds for each packet flow and to make advance resource reservation in order to support seamless mobility, (b) a revenue-based resource adaptation design that seeks to maximize network revenue while satisfying the QoS requirements, and (c) a resource reservation protocol that supports both application-initiated resource reservation and network-initiated resource adaptation. Our initial implementation and measurements confirm the effectiveness of the proposed design.     

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．     

集成资源预留与QoS监控框架的元调度体系结构

缺乏服务质量保证已成为制约网格应用的瓶颈,针对该问题提出一个能够在网格中基于SLA协商资源预留并监控资源的QoS的服务框架。首先定义资源预留的XML Schema,使得资源请求者和提供者基于WS-Agreement能够协商包含关于资源预留的协定;然后遵循WSRF及WS-*规范设计和开发出一组Web服务用于构建基于WS-Agreement的资源预留与QoS监控框架（RMF）,并集成到GridWay元调度体系结构中使其能够支持基于QoS协商的资源管理;最后通过模拟实验,客观评估了RMF的性能。     

A resource selection scheme for QoS satisfaction and load balancing in ad hoc grid

Ad hoc grids are highly heterogeneous and dynamic, in which the availability of resources and tasks may change at any time. The paper proposes a utility based resource selection scheme for QoS satisfaction and load balancing in ad hoc grid environments. The proposed scheme intends to maximize the QoS satisfaction of ad hoc grid users and support load balancing of grid resources. For each candidate ad hoc grid resource, the scheme obtains values from the computations of utility function for QoS satisfaction and benefit maximization game for ad hoc grid resource preference. The utility function for QoS satisfaction computes the utility value based on the satisfaction of QoS requirements of the grid user request. The benefit maximization game for grid resource node preference computes the preference value from the resource point of view. Its main goal is to achieve load balancing and decrease the number of resource selection failure. The utility value and the preference value of each candidate ad hoc grid resource are combined to select the most suitable grid resource for ad hoc grid user request. In the simulation, the performance evaluation of proposed algorithm for ad hoc grid is conducted.     

Distributed meta-scheduling in lambda grids by means of Ant Colony Optimization

Data transport infrastructures based on wavelength-routed optical networks are appealing to the grid community because they can provide a reconfigurable and high-bandwidth network service to emerging data-intensive grid applications. Traditionally, the control plane of those optical networks is independent from the management of other resources, such as computing systems, and it is commonly limited to fulfill immediate reservation demands of lightpaths. However, the lack of network integration to grid resources and the absence of advance reservation of bandwidth are critical aspects to the widespread adoption of optical networks in grid environments. Therefore, in this work, a distributed grid meta-scheduler based on an Ant Colony Optimization (ACO) algorithm is proposed, which is capable of co-allocating both optical networking and grid resources, under an integrated, extended and distributed control plane that supports advance reservations. The blocking probability and the delay for starting the processing of a request are evaluated for the proposed meta-scheduler under different resource co-allocation algorithms and different meta- and local scheduling policies, including the influence of the information aggregation across grid nodes. In addition, the benefits of the proposed approach are shown, such as grid and networking resource integration at the control plane, and capital expenditure reductions at the deployed optical network when compared to an immediate reservation scenario.     

基于预约和适应性的网格QoS体系结构研究

作为网格(grid)环境下分布式资源管理系统,Globus项目的GARA(GlobusArchitectureforReservationandAllocation)是一种保证服务质量(QoS)、实现端到端(poin-to-point)的资源管理体系结构。在此基础上,结合预约和适应性,我们提出了保证QoS的新的体系结构而且给出了实验结果。结果表明该结构具有良好的适应性能。     

无线局域网下PCF结点切换时的资源预留方案

在无线局域网（WLAN）环境中,对VoIP等实时应用结点在漫游切换时,提前在邻居AP小区进行带宽资源预留是保障其获得持续、一致OoS的主要措施．但是目前的资源预留方法要么计算复杂,不符合WLAN的实际情况;要么效率低下,不能很好地为切换结点提供资源保证．在结合已有的预留算法的基础上,根据WLAN本身的特点,提出了一种PCF结点资源预留方法,使VoIP结点采用PCFAP轮询信道访问方式,通过VoIP结点漫游时发现邻居AP的存在,提前向邻居AP发出资源预留请求,同时邻居AP根据网络状况动态调整预留资源大小．仿真实验结果表明,在不浪费无线带宽资源的条件下,提出的方法相对于其他预留方案能够获得更低的切换连接掉线率．     

通信栅格资源管理技术研究

针对通信栅格的网络结构和资源分布特性,提出基于服务质量的多层协作资源管理技术。将业务接入控制、路由选择、信道资源预留等相结合,通过各层之间的协作,实现信息共享,统一、充分地利用资源、最大限度地保障业务需求。仿真结果证明,业务传输质量在该项技术的保障下得以改善。     

基于任务可分的网格资源预留机制

资源预留能提供保证QoS的网格服务,但提前预留会增加服务请求拒绝率,且产生的资源碎片降低了资源利用率。在预留分类和预留容量等概念定义的基础上,提出了一种基于可分割任务的网格资源预留机制TDR。TDR中,资源预留在多个方向具有可变的灵活度,并在一定的条件下被分割为多个子预留,从而提高系统容纳能力,并描述了相应的接纳控制算法。仿真实验结果表明,提出的机制能有效地减少预留产生的资源碎片和请求拒绝率,增加资源利用率。     

在共享环境下基于时间预测的资源预留

资源预留是实现网格作业服务质量保证的重要方法.主要针对共享环境中引入资源预留后导致排队任务平均等待时间剧增的问题,提出了一种基于等待时间预测的资源预留,其中排队任务分为远程任务和本地任务,引入优先级策略,预洲不同优先级等待时间来计算花费,基于花费选择资源进行预留.实验结果显示预测相对误差和基于花费的调度算法都具有有效性和实际的潜力.     

网格中面向服务的资源预留与QoS监控框架

针对目前尚无遵循OGSA/WSRF规范的网格服务中间件能很好地支持基于QoS协商的网格资源管理,提出一个面向服务基于SLA的框架,协商资源预留并监控资源的QoS。定义资源预留的XML Schema,使得资源请求者和提供者基于WS-Agreement协商包含资源预留的协定。遵循WSRF规范设计和开发出一组Web服务,用于构建基于WS-Agreement的资源预留与QoS监控框架,通过试验评估该框架的性能。     

RTAI下动态集成的资源预留调度器的设计与实现

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI(Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域得到广泛应用。RTAI通过抢占Linux的执行来保障硬实时性,Linux被抢占的时间依赖于硬实时应用的处理器要求而每次均会有较大不同,导致Linux的执行时间不可预测,从而无法保障软实时应用的服务质量。动态集成的资源预留调度器(Dynamic Integrated Resource Reserved Scheduler,DIRRS)通过增强RTAI调度器使其支持资源预留机制,在Linux实现可动态集成的、基于服务器的调度策略,不但可以保证Linux及其以上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源,而且很容易通过更换不同的服务器内核模块来实现用户自定义的调度策略。     

带内信令系统实现Ad Hoc网络的邻居预留

提出使用带内信令系统实现跨层的邻居预留机制(NR INSIGNIA),该机制在进行带宽预留时考虑MAC层的信道竞争。节点为某个QoS流预留一定带宽之后,在所有的邻居节点上同时预留等量的带宽,以此来消除信道竞争对带宽预留产生的不利影响。仿真试验对比了没有邻居预留机制的原始INSIGNIA(In band signaling system)系统与NR INSIGNIA系统的性能,结果表明NR INSIGNIA系统可以显著提高QoS流的平均预留包比率、投递率,减少端－端延迟。     

基于效益函数与优先级的网格服务质量保证

将资源预约请求作为网格调度对象是提高网格整体服务质量的有效手段。针对传统预约方式成功率低的问题,提出将效益函数与优先级引入资源预约,采用可连续预约的方法,在减少预约双方交互负担的同时,有效提高资源预约成功率。通过模拟与比较,表明该算法在应对大量预约请求时均有较好的性能。     

全IP移动网络中基于信令预测优先级排队的动态资源预留排序

无线移动网络中的QoS是最近的研究热点之一,其中资源预留协议(ResourceReserVationProtocol,RSVP)是一个关键技术.为了提供更多的服务,蜂窝在变小,这样切换更频繁了.因此为了保证切换时的QoS,需要进行资源预留.当有多个移动主机需要进行预留时,就需要对它们进行优先级排序.本文提出一种在全IP移动网络中基于信令预测优先级排队的动态排序算法,以有效地对多个移动主机进行资源预留.仿真结果表明本文提出的算法既保证了快速切换,又实现了资源的有效预留,有效地分配了有限的资源.