基于资源分配的工作流调度机制的设计与实现

摘要

近年来,随着计算机通信技术的迅猛发展,计算将成为继水、电、气、电信业之后的第五类公用基础设施。云计算是最新的计算模式,它以低成本便捷的方式为不同领域的用户提供了多种多样的服务资源来满足不同用户的服务需求。可是,在企业领域里,将云计算技术与企业工作流的管理运行相结合的研究成果与探索却较少。因此弹性工作流管理平台(ViePEP)被提出,以致力于解决这一问题。
　　ViePEP是云计算领域内新兴的弹性工作流管理平台,目前处于持续开发的过程中,提出有效的工作流调度机制是ViePEP的一个重要目标。工作流调度致力于按需调度工作流,为商业工作流的执行分配所需的资源,一方面可以满足用户提出的工作流服务质量需求(QoS),另一方面可以减少资源的浪费以减少平台的花销,从而为用户、资源提供者和平台自身创造更多的经济价值。本项目致力于以上目的,在ViePEP平台里设计并实现工作流调度机制来动态管理工作流的执行及资源的分配。本项目主要包括用户界面、表现评估预测、工作流调度和虚拟机控制四个组件。
　　工作流详细需求说明书从用户界面组件被获取,表现评估预测组件将工作流需求参数与资源参数进行匹配,并为工作流预测资源使用时间来评估工作流需求可否被满足。当工作流需求可以被满足时,接收工作流请求并建立服务级别协议(SLA)来约束服务交互过程,工作流进入调度组件被进一步处理。调度组件利用工作流调度算法,综合考虑下一调度周期的资源可用时间和预测资源使用时间等数据,生成下一周期的资源控制和工作流执行的方案,并生成虚拟机控制命令。虚拟机控制组件接收调度组件发送的虚拟机控制命令,为其匹配出相应的虚拟机控制操作,使用平台已开发的行为引擎来进行虚拟机控制,动态地为工作流的执行提供所需的资源。在调用平台已有的工作流执行组件执行工作流任务的过程中,当任务执行异常出现时,异常处理操作需要被采取,以避免违反SLA协议。

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第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题意义

1.3 研究背景

1.4 国内外研究现状

1.5 关键技术

1.6 论文的主要内容与框架

第2章 工作流调度机制的需求分析

2.1 课题目标

2.2 功能需求

2.3 非功能需求

2.4 本章小结

第3章 工作流调度机制的设计

3.1体系架构设计

3.2 组件设计

3.3 数据库设计

3.4 本章小结

第4章 工作流调度机制的实现

4.1 实现环境

4.2 用户界面组件实现

4.3 表现评估预测组件实现

4.4 工作流调度组件实现

4.5 虚拟机控制组件实现

4.6 本章小结

第5章 工作流调度机制的测试

5.1 单元测试

5.2 用户界面及功能测试

5.3 非功能测试

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

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