面向信息服务的网格资源管理器的设计

设计一个面向信息服务的网格资源管理器的架构，该架构分为全局和局部管理器。介绍一个新的作业调度算法，该算法的特点是根据历史作业执行时间来预测当前作业的执行时间，在调度时考虑作业执行时间和截止时间2个要素。试验证明该算法比目前常用的Max-Min和Min-Min算法具有更好的性能。     

一种面向异构大数据计算框架的监控及调度服务

各种类型的大数据计算框架存在各自专用的管理方法。传统的监控和调度服务在异构环境下的操作 由于无法获取集群整体的运行状态而受到限制,且无法综合多粒度的运行时资源状态来调度不同的计算作业。这不仅浪费了集群的可用资源,而且增加了计算作业的等待时间。针对上述两个问题,提出了一种面向异构大数据计算框架的一体化监控及动态调度管理服务。该服务可以自动适应并监控多种类型的大数据计算框架及计算作业,并对多类型作业提供一体化调度。针对Hadoop和Storm两种计算框架,实现了原型系统并进行了实验。实验结果表明,所提服务在异构环境下的大数据计算框架中能降低人工操作的复杂度,并且能提高作业的调度效率。     

一种面向BSP系统的多等待队列作业调度算法

在以往的BSP（Bulk Synchronous Parallel）系统中,作业调度都是采用基于单队列的优先级调度策略.它的优点是实现简单,但作业队列维护开销大,低优先级作业存在无限等待的问题.论文提出了面向BSP系统基于多等待队列的按优先级作业调度算法,以高响应比优先级队列为作业组织方式,并加入了作业优先级的动态调整策略,避免了低优先级作业因长期得不到执行而废弃的情况.目前,论文所提算法已成功运行于BC-BSP系统中.文中通过实验进一步证明,融合了作业优先级调整策略的基于多等待队列的作业调度算法较传统的单队列优先级调度算法在队列维护方面,能降低30％～50％的维护代价.另外,在兼顾作业的初始优先级的同时,能够减少低优先级作业的等待时间,避免低优先级作业的无限等待问题.     

面向服务的网格资源管理模型研究

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,以前的资源管理模式已经不能满足应用的要求。为此,提出了一种面向服务的作业管理机制,它为用户提供透明的、与资源物理位置无关的并带有会话支持的作业服务接口,还引入了服务分级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级别,将各项QoS特性映射到具体的作业管理行为。最后以电子政务为例,初步构建了该模型的原形系统。     

一种作业弹性与截止时间感知的作业调度算法

针对采用MapReduce模型的大数据分析作业的调度问题进行深入研究，并分析现有任务调度算法的缺陷，现有算法没有考虑资源分配对于作业截止时间的影响，也未考虑不同类型作业截止时间的敏感性问题。因作业的完成时间随着分配资源的不同而改变，故称之为弹性作业，截止时间敏感性是指不同类型作业对截止时间要求的严格程度不同。针对以上问题，提出一种截止时间感知的弹性作业调度算法（DA）。该算法将作业依据截止时间敏感程度进行分类，在基于作业整体执行时间预测的基础上，通过调控不同的资源分配策略来改变作业完成时间，同时结合用户对于截止时间的需求及作业预执行的收益来提前规划作业的资源分配及调度次序使得整体收益最大化。将算法在仿真拥有210个物理节点的集群中进行实验，实验表明该算法满足了截止时间的限制并使得作业整体收益值平均提高了2.37倍。     

一种基于预测的反馈网格作业调度模型*

网格计算中的资源是动态和异构的,常规的静态作业调度方法不适宜网格计算环境,对于网格计算中一类并行计算的有效执行有赖于网格资源（CPU和网络带宽等）与作业的有效匹配。提出了一种基于资源预测结果对作业进行调度的策略,首先阐述了网格主机负载预测的研究成果——IAR模型,并提出了一种预测网络带宽的工具——网络性能平面,利用资源预测结果构造了一种反馈作业调度模型并对一类基于时间平衡的作业进行实验。结果表明,该模型在与其他诸多方法比较中,取得了执行时间较短和稳定性较好的效果。     

一种基于流作业的网格作业调度研究

在基于网格环境的一些网格应用中,用户需要提交一种作业类型,该作业可以被分解为逻辑上独立的元作业,这些元作业不存在依赖和通讯关系,并且它们的执行需要大量的数据移动。针对这种作业类型,本文提出了一种基于流作业的网格调度模型。在该模型中,这些独立的元作业像"流"一样自主地流向各个计算节点去执行,各计算节点接收的流量取决于其计算能力,并避免"断流"问题。同时,该模型还分离了作业流和数据流,实现了作业逻辑控制和数据控制的分离,提高了调度的灵活性。本文将该调度模型应用于药物虚拟筛选应用中,该模型能够充分利用计算节点的计算能力。     

面向服务的网格资源管理模型研究*

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,以前的资源管理模式已经不能满足应用的要求。为此,提出了一种面向服务的作业管理机制,它为用户提供透明的、与资源物理位置无关的并带有会话支持的作业服务接口,还引入了服务分级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级别,将各项QoS 特性映射到具体的作业管理行为。最后以电子政务为例,初步构建了该模型的原形系统。     

面向空间数据处理的集群作业管理系统研究

从分析目前集群的通用批处理系统出发,基于空间数据及应用特点,选用回填算法作为处理空间信息的集群作业调度算法。最后对面向空间数据处理的原型系统进行设计和实现,并验证了方法的可行性。     

面向SOA架构的单通道应用程序模式的改进

随着以Web服务为基础的面向服务的体系结构的发展,如何复合分布的、自治的Web服务以构建新的企业业务应用问题已成为软件工程领域一个新的热点问题。研究探讨一种面向SOA架构的单通道应用程序设计模式,并通过Web服务复合技术对这种程序模式进行改进,通过项目应用验证其可行性。     

An Inventory Management Problem

Inventory management is a key problem in several industries, (car renting, storehouse space renting, etc.). It consists of managing a given fleet of equipment in order to satisfy requests to use it. When requests exceed the stock of available equipment, a decision has to be made, either to subcontract some requests to another provider or to purchase new pieces of equipment. The main difficulty lies in the fact that a subcontracted request must be subcontracted for all the duration of the request. For example, if a subcontracted car is rented to a given customer, this customer will keep the subcontracted car for all the duration of the rental. In this paper, we propose a set of benchmark problem instances, derived from real-world inventory management problems.     

The DataGrid Workload Management System: Challenges and Results

The workload management task of the DataGrid project was mandated to define and implement a suitable architecture for distributed scheduling and resource management in a Grid environment. The result was the design and implementation of a Grid Workload Management System, a super-scheduler with the distinguishing property of being able to take data access requirements into account when scheduling jobs to the available Grid resources. Many novel issues in various fields were faced such as resource management, resource reservation and co-allocation, Grid accounting. In this paper, the architecture and the functionality provided by the DataGrid Workload Management System are presented.     

面向分布对象存储结构的高性能计算系统资源管理方法

当前的高性能计算系统的资源管理和调度关注的焦点是计算资源,然而随着高性能计算系统的规模增大和计算能力增强,其I/O瓶颈问题日益突出.由于高性能计算系统的存储结构多样性带来了存储资源管理分配的难题,在目前主流的资源管理系统中尚未有针对I/O存储资源的调度和管理.随着对象存储结构的发展和广泛使用,大多数主流高性能系统采用分布对象存储系统,研究对分布对象存储系统的管理并结合资源管理系统,实现面向存储的作业优化调度,对提升高性能计算系统的实际性能有重要意义.针对具有分布对象存储结构的高性能计算系统,研究面向分布存储的资源管理方法,在作业调度和资源分配时考虑不同应用的I/O需求,通过建立分布对象存储资源模型和应用程序I/O能力需求模型,并在资源调度和分配上根据不同的I/O应用级别,为作业分配合适的存储资源,设计并实现基于I/O能力分级的作业调度和资源分配算法.系统测试表明:该方法可以显著提高多作业环境下应用的性能,保证应用程序的性能稳定性,提高系统的吞吐率.     

高性能集群作业管理系统TORQUE分析与应用实现

本文介绍了高性能集群的发展和特点,以及目前流行的高性能集群的作业管理系统;分析了TORQUE作业管理系统组成及作业提交过程,并通过一个具体实现纳米材料分析的MPI并 行程序在高性能集群上运行。     

基于双向匹配模型的任务调度策略的研究

一个好的任务调度策略直接影响和决定着整个集群系统的运行效率,首先介绍两种调度模型,即面向任务分配处理机和面向处理机分配任务,从而提出了一种融合这两种调度模型的双向匹配任务调度模型,并通过改进OpenPBS（Ponable Batch System）原有的单向任务调度模型,运用双向匹配模型使其整个系统的资源使用效率得到了很大的提高。     

在离线混部作业调度与资源管理技术研究综述

数据中心是重要的信息基础设施,也是企业互联网应用的关键支撑.然而,目前数据中心的服务器资源利用率较低(仅为10%～20%),导致大量的资源浪费,带来了极大的额外运维成本,成为制约各大企业提升计算效能的关键问题.混部(colocation),即将在线作业与离线作业混合部署,以空闲的在线集群资源满足离线作业的计算需求,作为一种重要的技术手段,混部能够有效提升数据中心资源利用率,成为当今学术界和产业界的研究热点.分析了在线作业与离线作业的特征,探讨了在离线作业间性能干扰等混部所面临的技术挑战,从性能干扰模型、作业调度、资源隔离与资源动态分配等方面就在离线混部技术进行了综述,并以业界典型混部管理系统为例探讨了在离线混部关键技术在产业界的应用及其效果,最后对未来的研究方向进行了展望.     

基于Web的无组件资源管理系统的设计与实现

随着计算机技术和网络应用的发展,人们利用网络来管理个人文件的需求越来越大。本文简单介绍了目前常见的网络文件管理系统的设计特点,并详细提出了一个利用J2EE规范设计实现无组件资源管理系统的方案。该方案实现的系统具有强大的检索和文件分类功能,实现了基于Web的无组件多文件／文件夹上传,并且可灵活地调度和管理文件。
与现有的其他网络文件管理系统相比,该系统有较明显的优点。在实际应用中,该系统也取得了较好的效果。     

基于PBS的勘探数据处理作业管理

高性能集群不具备作业自动调度和负载均衡的功能。采用开源的作业管理系统定制开发集群管理系统,解决集群“难用难管”的问题。作为一种开源的队列管理和作业调度系统,PBS目前已经广泛应用于集群管理当中。通过Shell脚本应用开发,将不同类型的应用作业转换为相应的PBS作业脚本纳入系统管理。利用PBS系统进行必要的定制开发工作,在较少改变科研人员工作习惯的前提下,实现Paradigm公司EPOS处理系统集群队列管理和作业分发管理。     

集群资源管理系统PBS及其应用

集群技术已经成为高性能计算的主流方向,集群资源管理系统的好坏直接影响到集群系统性能的发挥。文中简单介绍了几种主流的集群资源管理系统,重点介绍了PBS资源管理系统的组成、功能,给出一个应用实例,并针对网格研究的发展,指出集群资源管理系统今后应该加强资源的动态加入退出、作业的迁移、资源使用的计费和安全问题的研究。