分布式计算机系统动态负载平衡的研究

摘要

该文利用在线跟踪技术,获得作业的行为特征(资源需求和执行时间等),从而筛选出那些不值得转移的短作业;并且根据作业对各种资源的需求情况,为作业寻找一个更能满足其资源需求的执行节点;同时根据作业的不同行为特征,指出仅用CPU队列长度作为负载指标的缺陷,验证了使用资源利用率为主要负载指标,资源队列长度为次要负载指标的合理性.另外,该文还讨论了不同的负载环境对于不同类型作业响应时间的影响,并以此为依据来估计作业转移的收益与开销,将一个基于收益与开销的新的选择策略应用到负载平衡算法中.此外,该文以执行时间最短为评价标准,为将要转移的作业寻找最佳执行主机.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2负载平衡研究的意义

1.3负载平衡的分类

1.4动态负载平衡

1.5本文的研究内容

第二章 动态负载平衡

2.1负载平衡的研究内容及研究方法

2.1.1负载平衡的支持设备

2.1.2主机状态检测和信息交换策略

2.1.3定位策略

2.1.4转移策略

2.1.5选择策略

2.1.6负载平衡算法的实现方法

2.2影响负载平衡性能的几个主要因素

2.2.1远程执行时的文件访问效率

2.2.2负载指标的选择

2.2.3选择策略的有效性

2.3本章小结

第三章 利用在线跟踪获得作业性质

3.1获得作业性质的一般方法及在线跟踪的概念

3.2在线跟踪中获得作业性质的两种途径

3.3作业的跟踪过程及如何获得关于作业性质的知识

3.3.1作业的跟踪过程

3.3.2作业所使用的文件及操作的记录

3.3.3作业的CPU利用率及作业的IO利用率

3.3.4作业执行时间的估计

3.4在线跟踪中应解决的几个问题

3.4.1跟踪时间长短的确定

3.4.2在线跟踪中的恢复问题

3.4.3在线跟踪的局限性

3.5在线跟踪的代价

3.6本章小结

第四章 系统负载指标的确定

4.1理想的负载指标应满足的条件

4.2国际上目前使用的负载指标及其不足

4.3 CPU对作业响应时间的影响

4.4IO对作业响应时间的影响

4.5 CPU队列对作业响应时间的影响

4.6主机负载状态的测量

4.7本章小结

第五章 选择策略

5.1目前的几种选择策略及存在的问题

5.2基于在线跟踪的作业选择

5.3作业转移所能获得的收益和开销

5.4基于作业性质和系统状态的作业选择

5.4.1作业在某执行环境下的执行时间的估计

5.4.2作业转移总开销的估计

5.5本章小结

第六章 为指定作业寻找最佳的执行主机

6.1指定作业的最佳执行主机的标准

6.2信息交换策略

6.3信息服务员的结构

6.4搜索算法的实现

6.4.1通信协议

6.4.2最佳机搜索模块的结构及实现

6.5本章小结

第七章 负载平衡系统的实现与性能测试

7.1系统的组成

7.2利用在线跟踪改进文件远程访问的性能

7.3调度算法

7.4负载平衡系统的性能分析与测试

7.4.1负载平衡系统的CPU开销

7.4.2支持的规模

7.4.3总体性能测试

全文总结

致谢

硕士期间已发表的论文

参考文献