發(fā)布時(shí)間：2018-07-28 14:43

【摘要】：近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)信息在各個(gè)行業(yè)已經(jīng)呈爆炸式增長(zhǎng)。據(jù)全球互聯(lián)網(wǎng)中心數(shù)據(jù),截止到2020年底,全球數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)將達(dá)到35ZB。就像人們說(shuō)的,大數(shù)據(jù)時(shí)代正式到來(lái)了。在處理海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵時(shí)刻,云計(jì)算技術(shù)隨之產(chǎn)生,隨著技術(shù)不斷發(fā)展,處理大數(shù)據(jù)的云計(jì)算技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于公司和企業(yè),例如Google、Microsoft、阿里巴巴,這些公司的云計(jì)算系統(tǒng)大多基于一個(gè)分布式處理軟件框架,即hadoop平臺(tái)。Hadoop是一個(gè)安全、可靠、可并行化運(yùn)行的開(kāi)放式源代碼框架,并且可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的透明處理,用戶并不需要了解hadoop底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。但畢竟云計(jì)算技術(shù)研究時(shí)間較短,技術(shù)研究還不太深入,云計(jì)算仍存在一些挑戰(zhàn),例如安全性,性能,資源管理,可靠性等。資源管理問(wèn)題與任務(wù)調(diào)度有關(guān),云計(jì)算任務(wù)調(diào)度是指將用戶任務(wù)分配給可用資源,以改善任務(wù)的執(zhí)行,提高資源利用率。因此通過(guò)改進(jìn)Hadoop平臺(tái)任務(wù)調(diào)度方法可以提高Hadoop平臺(tái)資源利用率和整體性能。作業(yè)調(diào)度技術(shù)是hadoop平臺(tái)的核心技術(shù),它主要負(fù)責(zé)將系統(tǒng)中空閑資源分配給各個(gè)作業(yè),以及控制作業(yè)執(zhí)行的順序,它對(duì)于hadoop平臺(tái)計(jì)算資源分配及整體性能起著至關(guān)重要的作用。因此我們對(duì)于作業(yè)調(diào)度算法的研究具有重要意義。云計(jì)算資源的分配是基于SLA服務(wù)的,任務(wù)執(zhí)行成本是任務(wù)調(diào)度算法的主要性能參數(shù)之一。另外,任務(wù)調(diào)度算法被認(rèn)為是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,因?yàn)樗仨毘浞掷每捎觅Y源來(lái)執(zhí)行大量任務(wù)。這就需要開(kāi)發(fā)任務(wù)調(diào)度算法時(shí)應(yīng)考慮許多參數(shù),從用戶的角度來(lái)看任務(wù)編譯時(shí)間,成本和響應(yīng)時(shí)間非常重要。而從云提供商的角度來(lái)看,資源利用率,容錯(cuò)能力和功耗則很重要。本文首先介紹了hadoop平臺(tái)的背景、結(jié)構(gòu)及hadoop核心技術(shù);然后對(duì)單隊(duì)列調(diào)度(FIFO)、容量調(diào)度(Capacity)、公平調(diào)度(Fair)三種現(xiàn)有的調(diào)度算法作了詳盡介紹,并在此基礎(chǔ)上對(duì)如何改進(jìn)算法的不足、提高系統(tǒng)整體性能作了介紹,最后提出基于遺傳算法(GA)的改進(jìn)任務(wù)調(diào)度策略用于分配和執(zhí)行應(yīng)用程序的任務(wù),以減少任務(wù)完成時(shí)間,降低執(zhí)行成本,并最大限度地提高資源利用率。提出的算法的性能已經(jīng)使用Cloud Sim工具包進(jìn)行了評(píng)估。
[Abstract]:In recent years, with the continuous development of computer information technology, data information has been explosive growth in various industries. According to the Global Internet Center, by the end of 2020, the global data volume is expected to reach 35 ZB. As they say, the big data era is officially coming. With the development of cloud computing technology, cloud computing technology to deal with big data has been widely used in companies and enterprises, such as Google Microsoft, Alibaba, Most of the cloud computing systems of these companies are based on a distributed processing software framework, hadoop platform. Hadoop is a secure, reliable, parallelized open source code framework, and can achieve transparent processing to application developers. Users do not need to know the details of hadoop's underlying implementation. But after all, cloud computing technology research time is short, technology research is not very deep, cloud computing still has some challenges, such as security, performance, resource management, reliability and so on. Resource management is related to task scheduling. Cloud computing task scheduling is to assign user tasks to available resources to improve task execution and resource utilization. Therefore, the resource utilization and overall performance of Hadoop platform can be improved by improving the task scheduling method of Hadoop platform. Job scheduling is the core technology of hadoop platform. It is mainly responsible for allocating free resources to each job in the system and controlling the order of job execution. It plays an important role in computing resource allocation and overall performance of hadoop platform. Therefore, it is of great significance to study the job scheduling algorithm. The allocation of cloud computing resources is based on SLA services, and task execution cost is one of the main performance parameters of task scheduling algorithm. In addition, task scheduling algorithm is considered to be a complex process, because it must make full use of available resources to perform a large number of tasks. Many parameters should be taken into account when developing task scheduling algorithms. From the point of view of the user, the compilation time, cost and response time of the task are very important. From the point of view of cloud provider, resource utilization, fault tolerance and power consumption are very important. This paper first introduces the background, structure and hadoop core technology of hadoop platform, then introduces the three existing scheduling algorithms of (FIFO), capacity scheduling (Capacity), fair scheduling (Fair) in detail, and on the basis of this, gives a detailed description of how to improve the algorithm. Finally, an improved task scheduling strategy based on genetic algorithm (GA) is proposed to allocate and execute the tasks of the application program, in order to reduce the task completion time and the execution cost. And to maximize resource utilization. The performance of the proposed algorithm has been evaluated using the Cloud Sim toolkit.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP301.6

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本文編號(hào)：2150572