网格工作流调度关键技术的研究

摘要

网格工作流是网格计算环境下的一种工作流，随着网格研究的不断深入，网格工作流已经成为该领域的重要研究方向。网格工作流系统提供了在网格中执行由多个有相互关联的子任务组成的复杂任务的机制。网格工作流技术既能够灵活的定义、修改应用的执行流程，又能够和网格资源管理系统相结合，动态将任务分配到多个网格资源中进行协同计算以达到最优执行效率，因此网格工作流技术已经成为网格的重要支撑技术。但是目前网格工作流技术发展并不成熟，随着网格技术与Web Services技术走向融合，具有异构性的网格服务构成了网格工作流的基本组成单元，以往针对独立元任务的工作流技术，以及未针对服务而强调资源调度的工作流调度策略都已经不再适用。为此，我们在分析现有研究工作和原型系统的基础上，根据网格资源和网格应用的特点，对网格工作流模型、网格工作流引擎、网格工作流调度算法进行了研究，主要研究内容包括： 基于开放式网格体系结构(OGSA)框架，在Globus Toolkit4的网格环境基础上，对其关键技术进行了研究，在G T 4基础上设计并实现一个网格工作流引擎原型，该原型以网格服务及服务间协作关系作为出发点，能够根据工作流语言定义动态生成网格工作流，根据用户需要查找网格服务，实现网格工作流的调度过程：然后，将微粒子群的算法原理引入到网格环境下工作流的调度策略中，设计实现了基于粒子群优化算法的网格工作流动态调度算法，通过实验证明该算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文的研究背景

1.2相关研究工作

1.2.1网格

1.2.2工作流技术

1.2.3网格应用需要网格工作流

1.3.3网格工作流的调度研究

1.3存在的问题与改进的思路

1.4研究的目的和意义

1.5本文的主要工作

1.6论文的组织结构

第二章网格工作流技术综述

2.1引言

2.2网格工作流体系结构

2.3典型的网格工作流研究

2.3.1网格工作流结构(GWA)

2.3.2 Grid Workflow

2.3.3网格服务流程语言(GSFL)

2.3.4网格工作流执行语言(GWEL)

2.3.5网格工作流模型(GPEL)

2.3.6网格工作流系统(GridFlow)

2.3.7 GworkflowDL

2.4网格工作流的过程模型

2.5网格工作流的调度

2.6本章小结

第三章基于GT4的网格服务的设计与实现

3.1引言

3.2 Globus Toolkit 4(GT4)体系结构

3.3网格服务的概念

3.4网格服务的实现

3.4.1定义服务接口

3.4.2命名空间的映射

3.4.3编写java源文件实现服务接口

3.4.4服务的WSDD文件部署描述

3.4.5服务端编译打包各文件

3.4.6服务端部署发布服务

3.4.7测试服务

3.5本章小结

第四章网格工作流引擎的设计与实现

4.1引言

4.2网格工作流引擎的系统结构

4.3网格工作流引擎的实现

4.3.1网格工作流的解析

4.3.2网格工作流调度算法的设计与实现

4.4测试分析

4.5本章小结

第五章基于微粒群优化算法的网格工作流调度

5.1引言

5.2粒子群算法的基本原理

5.3 PSO算法在工作流调度中的应用

5.3.1问题引入

5.3.2算法描述

5.3.3算法实例分析

5.4实验结果

5.5本章小结

第六章结束语

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间参加的科研项目

攻读硕士学位期间发表的学术论文