服务计算避免死锁和活锁的资源分配算法研究

摘要

服务计算作为一种新型的网络计算方式，目的是为用户提供一种全面共享各种资源的计算环境，当前已成为分布式计算的最新发展方向。在服务计算环境中，服务资源的分配管理是服务计算领域的一大研究热点，系统资源层怎样满足每个服务实例的资源分配需求，保证其成功执行而不陷入死锁和活锁，是确保上层组合服务正常运行的重要问题。已有的服务计算方面的研究大多关注于应用层和服务实例层，对系统资源层的相关研究还不多见。
　　 本文首先对服务资源分配过程中的死锁和活锁问题进行了分析，建立了基于有限状态机FSM(Finite State Machine)的服务资源分配模型SRAS(Service Resource Allocation System)，并制定了服务资源分配的基本策略。在此基础上，进一步设计了可以避免死锁和活锁的服务资源分配算法DLF-RAA，它采用并发请求资源的方式和基于资源排序的预防死锁策略，该算法的子算法SSF将下一状态的选择问题归化为MKP(Multiple-dimensionKnapsack Problem)问题来解决。通过仿真试验分析了上述算法的性能和适用情况，验证了算法理论分析的正确性。
　　 本文提出的资源分配模型比较完备地研究了服务计算底层系统资源层所涉及的资源分配问题；提出的资源分配算法不需要并发服务实例之间消息通信，能够有效避免服务资源分配过程中的死锁和活锁，表现出较高的性能。