【摘要】： 隨著高性能計(jì)算、科學(xué)計(jì)算的深入發(fā)展,集群系統(tǒng)越來越受到重視。集群系統(tǒng)具有低成本、高性能的特性,提供了強(qiáng)大的批處理和并行計(jì)算能力,代表了高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展的主流方向。如何提高集群系統(tǒng)的運(yùn)行效率、可用性和易用性是集群計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)重要的課題。在該類系統(tǒng)中,通過提高硬件性能并不能完全滿足用戶復(fù)雜多樣的要求,尤其是不能滿足大規(guī)模科學(xué)計(jì)算和商業(yè)應(yīng)用的要求,還需要對計(jì)算資源進(jìn)行高效的管理。 集群管理系統(tǒng)(Cluster Management System)作為集群系統(tǒng)軟件中一個(gè)重要組成部分,主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)上述的需求。目前比較流行的集群管理系統(tǒng),雖然具有較完善的基本管理能力,但還不能根據(jù)不同應(yīng)用對軟硬件資源的需求和偏好程度進(jìn)行資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度,管理性能與適應(yīng)能力還有待進(jìn)一步提高。本文系統(tǒng)而深入地研究了集群系統(tǒng)中的負(fù)載均衡調(diào)度算法和資源管理優(yōu)化技術(shù),深刻分析了集群系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)。對現(xiàn)有的集群系統(tǒng)的負(fù)載均衡算法進(jìn)行了新的改進(jìn),從而使集群的資源調(diào)度問題得到了很好的解決。同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Linux平臺節(jié)點(diǎn)終端動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡備份的集群管理系統(tǒng)。由于新算法的引入本集群管理系統(tǒng)不但能在集群內(nèi)部進(jìn)行資源動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡調(diào)度,而且在不同集群之間的負(fù)載均衡調(diào)度也有很好的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比在吞吐量和平均響應(yīng)延遲等方面均具有很好的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP338
【圖文】：

2、任務(wù)劃分一個(gè)給定任務(wù)劃分的粒度（數(shù)據(jù)單元）定義是任務(wù)分解中影響通信開銷的所有單元的平均尺度，可分成細(xì)粒度、中粒度和粗粒度。顧名思義，粒度小的即是細(xì)粒度，粒度大的即是粗粒度，而中粒度介于細(xì)粒度和粗粒度之間。當(dāng)粒度過大并行度會降低，因此潛在并行任務(wù)可能被劃分進(jìn)同一個(gè)任務(wù)而分配給一個(gè)處理器當(dāng)粒度過小，進(jìn)程切換和通信的開銷則會增加。而盡可能地消除處理器間通信引起的開銷作為任務(wù)劃分的一個(gè)重要目標(biāo)，有三種方法比較可行：(1) 水平或者垂直劃分：在給定的任務(wù)優(yōu)先圖中垂直或者水平劃分。垂直劃分中使用關(guān)鍵路徑這個(gè)概念來表示，而水平劃分將給定的任務(wù)分成若干層任務(wù)的優(yōu)先級由其所在的層次來決定。(2) 通信延遲最小劃分：把通信頻繁的節(jié)點(diǎn)歸成一類。然而，這些需要通信的任務(wù)分配在一個(gè)處理器上會喪失任務(wù)間的并發(fā)性。當(dāng)減少通信延遲的方面抵消了并行認(rèn)為串行化的損失時(shí)，優(yōu)選通信延遲最小劃分。圖 2.1 任務(wù)優(yōu)先圖 圖 2.2 任務(wù)交互作用圖

2、任務(wù)劃分一個(gè)給定任務(wù)劃分的粒度（數(shù)據(jù)單元）定義是任務(wù)分解中影響通信開銷的所有單元的平均尺度，可分成細(xì)粒度、中粒度和粗粒度。顧名思義，粒度小的即是細(xì)粒度，粒度大的即是粗粒度，而中粒度介于細(xì)粒度和粗粒度之間。當(dāng)粒度過大并行度會降低，因此潛在并行任務(wù)可能被劃分進(jìn)同一個(gè)任務(wù)而分配給一個(gè)處理器當(dāng)粒度過小，進(jìn)程切換和通信的開銷則會增加。而盡可能地消除處理器間通信引起的開銷作為任務(wù)劃分的一個(gè)重要目標(biāo)，有三種方法比較可行：(1) 水平或者垂直劃分：在給定的任務(wù)優(yōu)先圖中垂直或者水平劃分。垂直劃分中使用關(guān)鍵路徑這個(gè)概念來表示，而水平劃分將給定的任務(wù)分成若干層任務(wù)的優(yōu)先級由其所在的層次來決定。(2) 通信延遲最小劃分：把通信頻繁的節(jié)點(diǎn)歸成一類。然而，這些需要通信的任務(wù)分配在一個(gè)處理器上會喪失任務(wù)間的并發(fā)性。當(dāng)減少通信延遲的方面抵消了并行認(rèn)為串行化的損失時(shí)，優(yōu)選通信延遲最小劃分。圖 2.1 任務(wù)優(yōu)先圖 圖 2.2 任務(wù)交互作用圖

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本文編號：2720695