网格模拟器GridSim的研究及应用

摘要

集群、网格和P2P的出现将成为下一代并行分布式计算平台。人们对网格的研究越来越感兴趣，但由于网格环境的限制研究者无法对研究的结果进行评估和测试。因此网格模拟器的出现为人们对网格的研究带来了很大的方便。本文所提及的模拟器是GridSim。 为使GridSim模拟器支持更多性能，本文对GridSim预留模块进行了详细分析，提出并实现了在GridSim中引入优先级的预留策略；为使系统在一定程度上支持优先级预留调度，提出了相应的系统修改方案。在优先级预留系统中，对GridSim预留模块中已有的FCFS(先来先服务，First Come First Served)预留调度算法进行了改进，将优先级与先来先服务相结合提出了一个新的预留调度算法ARWithPriorityPolicy，该预留算法对已有的调度算法存在的问题进行了改正，尽可能减少拒绝的预留请求数目。 在GridSim模拟工具包的基础上本文提出了6SDP(Grid Simulation Develop Platform)网格模拟平台，利用JAVA的接口特性设计并实现了GSDP模拟平台。在文中详细介绍了各模块的设计与实现方法，主要包括：网格资源与文件的映射、网格作业与文件的映射、网格资源选择接口、网格作业调度接口、网络环境自动构建。本文提出的GSDP模拟平台可以方便、快捷地对网格进行模拟，用户不必了解GridSim的原理，也不需要编写大量的模拟代码，只需实现相应的接口来完成用户的算法模拟，为进一步网格模拟技术的研究打下了良好的基础。 本文利用实现的GSDP对新提出的预留调度算法和Gridsim预留模块中已有的预留算法进行了模拟比较。实验结果表明，新提出的预留算法较好地减少了拒绝的预留请求数目。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.3.1 GridSim 简介

1.3.2其它模拟器介绍

1.4研究内容

1.5编程环境

1.6论文组织结构

第二章 GridSim预留模块分析及问题改正

2.1 GridSim预留模块分析

2.1.1 GridSim预留模块简介

2.1.2预留状态

2.1.3 GridSim预留模块包设计

2.2问题分析

2.2.1测试条件

2.2.2预期结果分析

2.2.3测试结果

2.2.4问题出现原因

2.3问题改正

2.4本章小结

第三章 结合优先级的GridSim预留模块研究

3.1优先级的引入

3.2优先级的设定

3.2.1预留属性分析

3.2.2优先级的系统支持

3.2.3优先级与预留属性的映射

3.3优先级与FCFS相结合的预留调度算法

3.3.1预留分配算法

3.3.2预留调度算法

3.4本章小结

第四章 GSDP网格模拟平台的设计与实现

4.1 GSDP简介

4.2 GSDP体系结构

4.3 GSDP建模仿真机制

4.3.1资源实体的创建

4.3.2作业实体的创建

4.3.3资源选择策略

4.3.4作业调度策略

4.3.5网格模拟环境的自动构建

4.4 GSDP网格资源调度建模仿真过程

4.4.1网格计算环境中与资源调度相关的三个基本因素

4.4.2创建网格资源

4.4.3创建网格用户和作业

4.4.4创建网格调度器实体

4.4.5执行模拟

4.5资源调度算法

4.5.1时间最优调度

4.5.2代价最优调度

4.5.3时间代价均衡最优调度

4.6本章小结

第五章 算法模拟与结果分析

5.1模拟测试步骤

5.2测试中出现的问题及修改

5.3预留测试结果分析

5.4改进前后的算法比较

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2未来展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果