【摘要】： 在過去幾十年中,異構系統已廣泛用于科學和商業(yè)之中。近年來,很多學者致力于研究異構系統中以提高應用程序性能為目的的調度算法。調度理論中的基本假設是所有機器總是可用來處理任務的。這個假設可能在某些情況下是合理的,但當存在某種維護要求、中斷或其他機器無法處理的限制等這些使機器不可用來處理任務的情況時,它并不是有效的,而這些約束因素實際存在于許多應用之中。 在本文中,可用性定義為一個計算節(jié)點在某一給定的時間間隔內運行的時間占總時間的比例�，F在許多高效能的應用都需要具有高可用性的計算平臺,如軍事應用、醫(yī)療應用和國際商業(yè)應用等都需要非常高可用性的服務,因為只要有一個計算節(jié)點不可用都有可能導致嚴重故障或致命錯誤。因此,為了處理維護活動和意外失敗等情況,異構系統的調度策略必須考慮到可用性因素。 為了解決這些問題,本文在對計算機系統可用性進行深入研究的基礎上提出了一個基于可用性的異構系統的任務調度模型,分析了模型的可行性并提出了對搶占式任務的調度問題,通過對現有算法SSAC( Scheduling Strategy for multiple classes of tasks with Availability Constraints)的改進提出了一種基于可用性、支持多優(yōu)先級的搶占式任務調度算法P-SSAC,并建立了負載平衡探測機制,對可用性的現實應用進行了擴展。該算法具有與現有算法近似的性能,但其可以工作在搶占模式下,且能保持可用性和響應能力之間一個良好的平衡,提高了任務的調度成功率。 在仿真實驗部分,通過GridSim模擬器構造了一個含有十六個節(jié)點的異構系統,啟用基于可用性的搶占式任務調度算法P-SSAC,通過新算法與幾個經典的算法的實驗結果的比較,表明P-SSAC算法顯著提高了系統的可用性,原因在于它在分配任務給異構結點的過程中考慮了任務的可用性需求。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP302.1
【圖文】：

9圖 2.1 集群結構圖2.1.4 集群系統的發(fā)展趨勢隨著網絡技術、性能的不斷提高，各種平臺下的網絡服務技術方案應運而生。其中影響最大的是由章文嵩博士成立的 LVS(Linux Virtual Server)自由軟件項目，進行 Linux服務器集群的開發(fā)工作。同時，LVS 項目也是國內最早出現的自由軟件項目之一。該項目針對高可伸縮、高可用網絡服務的需求，給出了基于 IP 層和基于內容請求分發(fā)的負載平衡調度解決方法，它通過前端一個負載調度器（Load Balancer）無縫地將網絡請求調度到真實服務器上，從而使得服務器集群的結構對客戶是透明的，客戶訪問集群系統提供的網絡服務就像訪問一臺高性能、高可用的服務器一樣，客戶程序不受服務器集群的影響且不需作任何修改。系統的伸縮性通過在服務集群中透明地加入和刪除一個節(jié)點來達到，通過檢測節(jié)點或服務進程故障和正確地重置系統達到高可用性，并在 Linux 內核中實現了這些方法，將一組服務器構成一個實現可伸縮的、高可用網絡服務的虛擬服務器。LVS 集群采用 IP 負載平衡技術和基于內容請求分發(fā)技術。調度器有很好的吞吐率

圖 2.2 LVS 集群的體系結構度器、服務器池和共享存儲系統通過高速網絡相連接，如 100M Gigabit 網絡等。使用高速的網絡，主要為避免當系統規(guī)模擴大的瓶頸。式系統式系統概述計算速度、系統可靠性和成本實效性的要求必將促使發(fā)展另外的馮·諾依曼結構的計算機。隨著計算機網絡的出現，一個新的算。當用戶需要完成某項任務時，分布式計算提供盡可能多的透明訪問，同時實現高性能與高可靠性的目標。式系統我們使用如下定義：布式系統是一個對用戶看起來像普通系統，然而運行在一系列

任務分配策略具有超過靜態(tài)調度策略的執(zhí)行潛力，能夠相互交換系統統負載的分配，能夠適應系統負載變化情況，比靜態(tài)調度策略更靈活策略利用系統狀態(tài)的短期波動來提高性能，由于它必須收集、儲存并此動態(tài)調度策略會產生比靜態(tài)調度策略更多的系統開銷，但這種開銷。態(tài)任務的調度算法任務調度算法按照調度程序的結構或調度程序所收集調度信息的范圍調度算法、分布式調度算法和層次式調度算法。集中式的調度策略式的調度策略系統中有一個負責調度的主機負責搜集系統負載信息。分配表，并且根據系統負載狀況來分配任務。其它的主機都是計算主責接收任務，如圖 3.1 所示。

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