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.     

基于有向超图的资源约束下企业过程结构优化

为了提高企业过程结构优化的实用性、合理性以及计算机支持性,提出了基于有向超图和资源约束的优化方法.根据优化需求,通过对考虑了支持资源的过程进行不同的有向超图建模,利用有向超图的性质以及超图上所附加的过程语义,把过程结构优化转化为有向超图的切割和活动合并问题,并给出具体求解过程.求得的过程为一个结构和支持资源都优化的过程.最后,通过举例验证该方法可行、有效.     

基于云计算的流媒体任务调度算法

针对当前流媒体的大量视频资源从而带来的云计算的负载均衡和任务分配问题,在Cloudsim云环境下实现了任务调度的GAAC算法(Greedy And Ant Colony Algorithm,GAAC)。GAAC算法具有迭代学习机制、局部最优和负载均衡的特点。并在Cloudsim的环境下,完成了对GAAC算法、轮转算法(Round Roll Algorithm,RR)、贪心算法和蚁群算法的仿真比较。实验验证,GAAC算法从总体上而言,任务调度所用的时间明显较低于贪心算法和传统的轮转算法和蚁群算法,即其任务执行的时间更短,效率更高。     

基于多群智能算法的云计算任务调度策略

为提高云计算任务调度的服务质量(QoS),提出一种多群智能算法的云计算任务调度策略。首先利用全局搜索能力强的遗传算法快速找到云计算任务调度问题的较优解,然后将较优解转换成蚁群优化算法的初始信息素,最后通过蚂蚁间的信息交流和反馈找到云计算任务调度的全局最优解。以CloudSim为仿真平台进行了模拟实验,结果表明,与同类算法相比,多群智能算法不仅大幅提高了云计算任务调度效率,而且减少了处理请求任务的平均完成时间。     

云计算环境下任务调度的趋势分析

云计算应用大规模和虚拟化的资源,通过计算机网络随时随地向用户提供基于不同需求的服务。作为影响云服务的关键因素,任务调度被许多专家学者所研究。研究了云计算中的任务调度算法的新特性,如何降低用户成本和云计算中心的能耗,以及实现效率与公平最大化和安全等目标。     

基于正交自适应鲸鱼优化的云计算任务调度

针对任务调度中存在的任务完成时间长、系统执行任务成本高且系统负载不均衡等问题,提出了一种基于正交自适应鲸鱼优化算法（OAWOA）的云计算任务调度方法。首先,将正交试验设计（OED）应用于种群初始化和全局搜索阶段,以提升和维持种群的多样性,避免算法过早陷入局部收敛状态;然后,利用自适应指数递减因子和双向搜索机制,来进一步加强算法的全局搜索能力;最后,对适应度函数进行优化,从而使算法实现多目标优化。通过仿真实验将所提的算法与鲸鱼优化算法（WOA）、粒子群优化（PSO）算法、蝙蝠算法（BA）以及其他两种改进的WOA进行比较。实验结果表明,在任务规模为50和500时所提算法都取得了更好的收敛效果,并且得到的系统执行任务的总时间和总成本均低于其他几种算法,同时负载均衡度仅低于BA。可见,所提算法在降低系统执行任务的总时间和总成本以及提高系统负载均衡方面均表现出了显著的优势。     

基于烟花算法的云计算多目标任务调度

为了更好地满足云计算中用户的服务质量(Quality of Service, QoS)需求,合理利用云数据中心的资源,以任务的执行时间和虚拟机的负载均衡作为优化的目标对象,提出了一种基于烟花算法(Fireworks Algorithm, FWA)的多目标优化调度模型。烟花算法是一种启发式算法,利用爆炸算子、高斯变异和选择策略能较快地寻找到全局最优解。通过在Cloudsim上与粒子群优化算法(PSO)和遗传算法(GA)进行有效性和执行时间上的对比,结果表明烟花算法在不同实验次数下可持续得到最优适应度值,而且在种群规模不断扩大时,烟花算法的执行时间没有陡然增加,明显优于PSO算法和GA算法。     

基于改进免疫进化算法的云计算任务调度

针对云计算环境下内置任务调度方法的低效问题,提出一种基于改进免疫进化算法的任务调度算法,利用人工免疫进化原理完成任务调度的全局优化。通过将粒子群优化算法作为算子嵌入免疫进化算法中,避免陷入局部最优,改善收敛效果,减少任务调度时间开销。以CloudSim作为仿真平台进行模拟,实验结果表明,改进的免疫进化算法能大幅提高云计算任务调度效率。     

基于有向超图的参数代表示模型及其实现

本文提出了一种基于有向超图的参数化图形表示模型．它不仅能够表示图形的尺寸约束和几何约束，而且能够支持图形拓扑结构变化和工程设计约束的表示．在交互绘制图形对象的同时直接建立参数化图形约束模型．由于在图形构造的每一步都保证约束的一致性，因此，不会出现过约束或欠约束的情况．经实践表明，该模型具有实用方便、高效可行的特点，适合于系列化产品的参数化ＣＡＤ系统建模和绘图．     

基于有向超图的参数化表示模型及其实现

本文提出了一种基于有向超图的参数化图表表示模型。它不仅能够表示图形的尺寸约束和几何约束，而且能够支持图形拓扑结构变化和工程设计约束的表示，在交互绘制图形对象的同时直接建立参数化图形约束模型。由于在图形构造的每一步都保证约束的一致性，因此，不会出现过约束或欠约束的情况。经实践表明，该模型具有实用方便、高效可行的特点，适合于系列化产品的参数化ＣＡＤ系统建模和绘图。     

基于IFOA-GA任务调度算法在云计算MapReduce模型中的研究

针对传统的云计算任务调度算法存在效率低、利用率不高的问题,采用改进的果蝇算法（improved fruit fly optimization algorithm,IFOA）和遗传算法（genetic algorithm,GA）融合的算法用于处理任务调度。首先,将任务调度转换为DAG（directed acyclic graph,DAG）并通过Kruskal算法将任务调度顺序进行化简;其次,针对果蝇算法的种群采用正交数组和量化技术进行初始化,对果蝇算法边界进行处理,对探索步长进行动态调整,并使用GA算法对个体选择进行选择处理;最后,将融合后生成的算法IFOA-GA用于仿真平台中的云计算任务调度,相对于IGA、IFOA,IPSO算法在QoS的四个指标对比中具有一定的优势,说明IFOA-GA算法能够有效地提高云计算调度效率。     

云计算环境下基于模板的任务调度策略与算法

针对云计算任务调度,提出了一种基于模板的任务调度（Template-based Task Scheduling,TTS）策略。该策略充分考虑了通信开销,在对任务分配进行预处理的基础上实现任务调度,主要分为两步：针对一个任务集合,采用可分任务调度求解子任务大小的方法,求出各个处理机应该分担的任务量模板;根据求出的模板,采用合理的调度算法对任务进行调度,从而得到较优的调度结果。在TTS策略下,对传统贪心算法加以改进,最终提出基于模板的任务调度贪心算法（Template-based Task Scheduling Greedy Algorithm,TTSGdA）。与Min-min算法和遗传算法的对比实验结果表明,TTSGdA能够有效减少任务集合完成时间。     

云计算中基于任务分层和时间约束的关联任务调度算法

针对云计算中对关联任务进行调度时出现任务执行延迟的问题,提出了一种基于任务分层和时间约束的关联任务调度(RTS-THTC)算法。该算法采用构建有向无环图(DAG)的方式表示关联任务的执行次序,通过使用对DAG进行分层的方法提高任务的并行性,计算每一层任务的完成时间约束,将每一层中的任务同时调度至具有最小完成时间的资源上。与基于异构环境的最小完成时间(HEFT)算法的对比实验〖BP(〗原文“试验”〖BP)〗结果表明,RTS-THTC算法在完成时间上比HEFT算法短,并且能够有效地减缓关联任务出现延迟的情况。     

Bandwidth‐aware divisible task scheduling for cloud computing

Task scheduling is a fundamental issue in achieving high efficiency in cloud computing. However, it is a big challenge for efficient scheduling algorithm design and implementation (as general scheduling problem is NP‐complete). Most existing task‐scheduling methods of cloud computing only consider task resource requirements for CPU and memory, without considering bandwidth requirements. In order to obtain better performance, in this paper, we propose a bandwidth‐aware algorithm for divisible task scheduling in cloud‐computing environments. A nonlinear programming model for the divisible task‐scheduling problem under the bounded multi‐port model is presented. By solving this model, the optimized allocation scheme that determines proper number of tasks assigned to each virtual resource node is obtained. On the basis of the optimized allocation scheme, a heuristic algorithm for divisible load scheduling, called bandwidth‐aware task‐scheduling (BATS) algorithm, is proposed. The performance of algorithm is evaluated using CloudSim toolkit. Experimental result shows that, compared with the fair‐based task‐scheduling algorithm, the bandwidth‐only task‐scheduling algorithm, and the computation‐only task‐scheduling algorithm, the proposed algorithm (BATS) has better performance. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

云计算环境下基于路径优先级的任务调度算法

为了最小化云计算系统的任务调度长度,结合表启发式调度技术和任务复制的思想提出基于路径优先权的任务调度算法.采用一种新方法计算DAG图中任务节点及边的权值,从最高优先权的路径开始依次选择任务进行调度,并通过有选择性地复制任务节点的父任务来减少任务间信息传送的时间花费,最后将任务安排到使其执行完成时间最早的虚拟机上.通过随机产生的DAG图与HEFT算法进行对比分析,实验结果表明了该算法能获得较短的调度长度.     

一种基于能耗优化的云计算系统任务调度方法

服务器执行任务产生的能耗是云计算系统动态能耗的重要组成部分。为降低云计算系统任务执行的总能耗,提出了一种基于能耗优化的最早完成时间任务调度方法,建立了服务器动态功率计算模型,基于动态功率的服务器执行能耗模型,以及云计算系统的能耗优化模型。调度策略根据任务的截止时间要求和在不同服务器上的执行能耗,选择不同的调度算法,以获得最小任务执行总能耗。实验结果证明,提出的任务调度方法,能够较好地满足任务截止时间的要求,降低云计算系统任务执行的总能耗。     

云环境下绿色任务调度策略

针对云计算数据中心的能耗问题,提出了绿色云计算体系理论,设计了绿色云系统架构;基于该架构,将能量作为一种系统资源进行分配,提出了三种绿色任务调度算法分别是STF-OS、LTF-OS和RT-OS算法;对三种绿色任务调度算法可行性做了相关的理论分析,三种算法可以有效地减少能源消耗;通过扩展云计算仿真平台CloudSim实现了模拟实验,结果表明STF-OS算法降低数据中心能耗的能力最优。     

云计算环境下基于关联量的数据部署与任务调度

科学工作流处理的问题复杂,依赖于集群或网格平台,云计算的出现为科学工作流又提供了一个可供选择的平台;云计算环境下数据密集型应用的科学工作流处理和传输的数据量巨大,减少数据中心不同集群间数据的传输次数和传输量是个挑战性的问题。科学工作流要处理的数据间存在依赖关系,基于数据间的依赖关系最大关联量建立关联矩阵,通过键能算法对关联矩阵进行聚类,把最大相关的数据聚集到一起,然后通过K分割方法,把聚类矩阵分割为k个部分,每个部分部署到数据中心相关的集群里。仿真结果表明,本方法能有效地减少数据中心不同集群间数据的移动次数和移动量。     

移动云计算中的任务调度与计算迁移算法

随着互联网的发展,许多应用程序对计算机的计算能力和资源的需求越来越大,而移动设备具有有限的资源和计算能力,云计算迁移技术是解决计算密集型任务在移动端上顺利运行的主流方法。针对无线网络中联合调度和迁移的问题,提出了一个快速高效的启发式算法。算法将能够迁移的任务全部迁移到云端作为初始解,然后逐次计算可迁移任务在移动端运行的能耗节省量,依次将节省量最大的任务迁移到移动端。每迁移一个任务,该算法都会依据任务间的通信时间,及时更新各个任务的能耗节省量。为了进一步优化启发式算法得到的解,还构造了适用于此问题并以启发解为初始解的模拟退火算法,给出了相应的编码方法、目标函数、邻域解、温度参数以及算法终止准则。与无迁移、饱和迁移、随机迁移三类算法的对比实验结果表明,由启发式算法得出的解具有高效性,能给出使移动端能耗更小的解。     

一种多QoS目标约束的云计算任务调度策略

针对云计算环境下大量用户任务请求各异的服务质量（Quality of Service, QoS）调度目标要求,通过综合考虑云用户任务的截止时间底线、调度预算等QoS目标约束条件以及各类可用资源的性能参数,对任务调度的多QoS目标约束条件进行形式化建模,基于构造的隶属度函数将多QoS目标约束的优化求解问题转化成一个单目标约束的优化问题,对转化后的单目标约束优化问题进行近似求解,最终提出一种多QoS目标约束的云计算任务调度策略。在CloudSim模拟器上的仿真结果表明,提出的多QoS目标约束的云计算任务调度策略总体上优于传统的Min-min算法以及改进的以QoS为导向的Min-min算法。