信任约束下的网格工作流任务调度算法

摘要

网格是一个分布、异构、开放的互联网并行环境。网格环境中的资源筛选和调度策略是网格研究的关键问题之一。目前很多网格系统考虑了资源节点的身份验证,但是身份验证不足以有效保证网格的安全和可靠。将任务调度到不可靠、失效资源会增加任务的执行时间,有可能引发重调度。目前很多研究将信任机制和调度机制相分离,网格管理策略中将信任机制融入工作流任务网格调度算法的研究较少。
　　 本文在分析网格研究现状和网格工作流调度关键技术的基础上,对具有时间QoS和信任QoS约束的网格工作流任务的调度问题进行了深入的研究,提出了一种将信任机制和调度机制相结合的调度机制及基于任务执行状况的直接信任度和基于推荐因子的推荐信任度相结合的信任计算模型,并设计了信任约束下基于关键路径的工作流任务调度算法。该调度算法通过计算工作流任务的逆向深度,按照任务在候选资源上的完成时间确定关键任务,并通过资源实体的直接信任度和推荐信任度综合计算该资源的信任度,最后根据任务的逆向深度从大到小依次为任务分配满足综合效益函数的资源,优先调度关键任务。若是关键任务则选择满足执行时间和信任综合函数的资源,若为非关键任务选择完成时间和信任综合函数最小的资源。
　　 实验表明,本文提出的调度算法可减少工作流的完成时间、提高任务执行成功率5％～15％,能有效保证网格调度中的资源优化和提高调度执行效率。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 网格研究现状

1.2.1 网格工作流

1.2.2 网格调度的研究

1.2.3 网格QoS研究

1.2.4 研究意义

1.3 研究内容

1.4 论文组织

第二章 网格工作流调度关键技术研究

2.1 网格资源调度

2.1.1 网格调度过程

2.1.2 网格调度目标

2.1.3 网格调度算法

2.2 网格工作流系统

2.2.1 网格工作流管理系统

2.2.2 网格工作流存在的问题

2.2.3 网格工作流调度算法

2.2.4 网格调度模型

2.3 网格QoS模型

2.3.1 网格QoS的分层模型

2.3.2 QoS的量化

2.4 本章小结

第三章 网格资源信任计算方法

3.1 信任

3.1.1 信任定义

3.1.2 信任的特点

3.1.3 信任的分类

3.2 网格中的信任模型

3.2.1 基于模糊逻辑的基本行为信任模型

3.2.2 基于主观逻辑的信任模型

3.2.3 基于信任域的信任模型

3.3 网格资源信任计算

3.3.1 网格信任研究中的问题

3.3.2 信任度的计算

3.3.3 信任的更新

3.4 本章小结

第四章 信任约束下的网格工作流任务调度算法

4.1 问题的提出

4.2 网格工作流

4.2.1 网格工作流的体系结构与执行过程

4.2.2 工作流的任务类型

4.3 问题描述

4.3.1 任务模型

4.3.2 资源模型

4.3.3 调度原则

4.4 信任约束下的网格工作流任务调度算法

4.5 本章小结

第五章 实验及性能分析

5.1 网格仿真工具

5.1.1 常用仿真工具

5.1.2 GridSim介绍

5.2 实验及结果分析

5.2.1 相关算法介绍

5.2.2 实验环境配置

5.2.3 实验结果分析

5.3 本章小结

第六章 结束语

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果