【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,實時系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于各種分布式環(huán)境而形成的云計算已越來越受到科學(xué)界和商業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注。云計算的主要思想是把互聯(lián)網(wǎng)上的各種計算資源整合在一起。這些計算資源很多都是異構(gòu)的,因此有效管理大規(guī)模異構(gòu)的計算資源迫在眉睫。同時,通信效率和高可靠性也是云計算的內(nèi)在要求,是系統(tǒng)提供給用戶服務(wù)質(zhì)量的重要衡量指標。但是,當前很多研究考慮資源容錯調(diào)度時都是假設(shè)單機失敗,可是大規(guī)模云計算系統(tǒng)使用的資源具有高度動態(tài)性和異構(gòu)性,資源環(huán)境所固有的不可靠狀態(tài),使得云計算系統(tǒng)出現(xiàn)大規(guī)模資源失敗的可能性大大增加。因此,僅假設(shè)單機失敗對于研究云計算的容錯問題顯然存在很大的局限性。 因此,本文首先綜述了容錯調(diào)度策略,探討了容錯調(diào)度策略在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,從多角度介紹了單機失敗和多機失敗的容錯調(diào)度策略研究,以及當前研究存在的突出問題。同時,提出了云計算系統(tǒng)模型的通用框架。針對云計算資源管理中提出的容錯要求,分析了當前流行的容錯策略和可靠性度量。在這些知識的基礎(chǔ)上,得到本文的研究目標,針對研究目標,本文提出了基于通信效率和可靠性兩個QoS因素的容錯調(diào)度策略。 云計算系統(tǒng)中基于通信效率驅(qū)動的容錯調(diào)度策略FMCED,首先提出了一個容錯模型和一個通信模型,基于模型得出了通信所需的消息集,同時分析了任務(wù)間關(guān)系的各種情形。針對各種情形,提出了處理機分配和最早開始時間的約束條件。結(jié)合通信效率的定義,提出了系統(tǒng)出現(xiàn)單機失敗的情況下以通信效率為代價的調(diào)度目標來動態(tài)調(diào)度相互依賴的、不可搶占的、非周期的實時任務(wù)。之后進一步地擴展到多機失敗情形,提出了可靠性模型用于評價系統(tǒng)的容錯性能,給出了系統(tǒng)中任務(wù)的關(guān)鍵性度量使得越重要的任務(wù)能夠優(yōu)先調(diào)度,同時提出了限制條件使得調(diào)度過程中不會影響到任務(wù)后續(xù)的調(diào)度開始時間。因此,基于主動復(fù)制技術(shù),提出了系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模資源失敗時容錯調(diào)度策略DRFACS,它以可靠性代價為調(diào)度目標來動態(tài)調(diào)度相互依賴、不可搶占的、非周期實時任務(wù),通過有效的容錯調(diào)度來提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。 最后,通過仿真實驗從調(diào)度性、延遲、通信效率和可靠性等多個QOS因素,將本文提出的策略與eFRD、MCT-LRC、FTSA、FTBAR進行比較,表明了系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量具有良好的性能。
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。氛1端了叉令八ds2樸{川2何日分圖2一 1ooogle搜索趨勢反映的“ eloudeomputing’，[74] 2.1.2云計算的特點云計算具有以下特點【’“]:(l)超大規(guī)模�！霸啤本哂邢喈�?shù)囊?guī)模，Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yalloo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)以上千臺服務(wù)器�！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。(2)虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。應(yīng)用在“云”中某處運行，但用戶無需了解、也不用擔心應(yīng)用運行的其體位置。(3)高可靠性�！霸啤笔褂昧藬�(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機更可靠。(4)通用性。云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出各種應(yīng)用，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行。(5)高可擴展性�！霸啤钡囊�(guī)�？梢詣討B(tài)伸縮

SdP(i)表示任務(wù)i的直接前續(xù)集合，Sds(i)表示任務(wù)i的直接后續(xù)集合。我們利用w(i，D表示任務(wù)i發(fā)送給任務(wù)i的數(shù)據(jù)量。圖2一2有向無環(huán)圖 DAG(AWeightedDireetedAe界 lieGraPh)云計算系統(tǒng)中有一組處理機集合組成P={Pl，幾，…，Pm}，處理機也分為異構(gòu)處理機和同構(gòu)處理機，異構(gòu)處理機是處理機的處理能力各不相同，，同構(gòu)處理機是處理機的處理能力相同。云計算系統(tǒng)中的處理機假設(shè)是異構(gòu)的且處理機間是完全互聯(lián)的，它們可以通過專用的通信設(shè)備來通信如圖2一3所示。處理機氏與幾間的連接用Lkb來表示。任務(wù)的計算異構(gòu)用二 vxP*R來模擬，它表示系統(tǒng)中每個任務(wù)在每個處理機上的執(zhí)行時間:。(i，馬)，1‘j‘m。通信異構(gòu)用wo
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP302.8

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 秦嘯,371.net,韓宗芬,龐麗萍,李勝利;混合型實時容錯調(diào)度算法的設(shè)計和性能分析[J];軟件學(xué)報;2000年05期

2 ;An Efficient Real-Time Fault-Tolerant Scheduling Algorithm Based on Multiprocessor Systems[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2007年01期

本文編號：2651649