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《中国科学技术大学》 2010年
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网格市场环境下资源调度机制研究

武斌  
【摘要】: 随着网格技术的不断发展,商业网格项目逐渐增多,网格系统逐渐从传统的免费计算资源提供者的角色转变为具有商业用途的互联网资源共享中间件,提供作为公共品的资源与服务,网格进入了网格市场的新发展阶段。网格市场是采用经济学方法进行资源管理与分配的非合作型网格,与传统的网格相比,网格市场依据其独有的激励特性鼓励众多资源提供者与资源消费者加入网格市场,为网格市场带来了丰富的资源与众多的用户,提高了网格效率,降低了社会总成本,为网格进一步发展提供了前进的动力。在国内外,作为开放网络的典型代表,网格市场成为分布式系统方向最活跃的研究领域之一。 由于网格资源交易环境与实体经济环境具有很强的相似性,网格市场资源分配与管理方法也类似于现实社会的经济活动,因此,借助现有的市场经济的管理方法可以有效的解决网格市场环境中资源调度与分配的问题,经济学方法很大程度上促进了网格市场的发展。但与此同时,网格市场资源更为异构、动态与自治的特征,以用户为中心的最优化目标也为网格市场资源调度问题提出了新的挑战。 本文围绕资源调度问题,针对网格市场环境下网格资源规模较大、异构性强、资源动态自治可用性低、用户QoS需求复杂等特征,开展了以下研究工作: 本文首先综述了网格的概念与发展历程,然后给出了网格市场的概念及其特征,并给出了网格市场的研究现状。分析了网格市场环境下网格调度面临的新问题,深入分析了由于网格市场更为异构、动态、自治的特性造成的网格市场中资源的查找效率低下、资源可用性较差以及用户QoS需求无法有效满足的问题,引出本文的研究内容。 在典型调度形式化描述的基础上,本文探讨了网格市场中资源调度的新特征,并分析了这些特征对网格市场资源调度的影响。首先介绍了调度理论的形式化描述与符号集含义;然后介绍了网格调度的分类与调度流程,最后分析了网格市场环境下作业调度与资源分配的新特征,并以此为基础展开以下的研究工作。 针对网格市场环境的分布性、动态性和资源异构性等特点,论文第三章基于超级节点的结构,提出了一种类型感知的多属性资源查找机制。该机制考虑节点资源的多样性,不拘泥于传统的节点分组,依据资源类型和属性相关性将资源划分为若干个资源分组,提高组内资源的“纯”度,提高查找的精确性。同时将资源类型作为资源分组管理节点标识的一部分,快速定位特定类型的资源分组,提高查找的效率。实验表明,该类型感知的多属性资源查找机制能够在一定程度上提高查找的精确性,有效减少查找消息的平均跳数,降低资源查找相应时间,有效降低资源查找引起的消息数,并且随着系统规模的增大,性能仍得以保持。 论文第四章提出了一种网格市场资源可用性风险评价方法,该方法可有效评价网格资源的可用性指标,为网格市场资源调度提供了全新的角度与依据。首次提出了网格资源可用性风险的概念,基于相关资源的作业历史信息,利用概率与统计的方法对资源可用性风险进行预测与评估,提出了单一网格资源与网格资源集合的可用性风险评价方法,并给出了基于资源可用性风险评价的网格调度算法。该算法可有效的确定可用资源集合,降低网格作业失效率,提高网格资源的使用效率。 论文第五章将信任机制融入网格市场,提出了一种基于信任过滤的资源选择方法。该方法利用相关信任模型对网格市场资源进行信任值计算,依据用户信任需求阈值确定信任度较高的可用资源集合;然后,对可用集合资源计算其使用价格与风险价格,计算得到各可用资源的机会成本;最后提出了基于最小机会成本的启发式资源调度算法。该方法能有效的激励供求双方,通过保证信任度高的资源提供者的总收益来激励更多的可用资源加入网格市场,同时,该方法可有效的降低用户作业的失败率,降低用户资源使用的总成本。 论文第六章提出了一种模糊决策的多维QoS的调度方法,该方法可有效解决普通用户无法提供精确QoS需求的问题,提高了用户对资源服务质量的满意度。首先给出了多维QoS网格调度的形式化描述,利用模糊决策理论有效地将用户模糊的QoS需求的映射到网格资源,利用AHP算法确定用户关于多维QoS各维度之间的权重关系,最后给出了一种模糊决策的多维QOS的调度方法。该方法在不需要用户提供精确的QoS参数前提下,有效满足用户QoS需求,具有较好的一次作业完成率,且作业完成率波动较小。 本文从网格市场资源规模较大、异构性强、资源动态自治可用性低、用户QOS需求复杂等特征呈现出的问题出发,深入分析了由于网格市场更为异构、动态、自治、面向用户的特性造成的网格市场中资源的查找效率低下、资源可用性较差与用户QoS需求无法有效满足的问题,提出了网格市场环境中基于类型感知的多属性资源查找机制,提出了网格市场环境中资源的可用性风险评价方法,提出了基于信任过滤的资源选择算法,提出了基于模糊决策的多维QoS的调度方法,为解决网格市场资源调度问题展示了全新的视角和美好的前景。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP393.02

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【引证文献】
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1 牛宪龙;云网络视频服务平台及其资源调度研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 国强;智能安全防护资源管理关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
3 吴铭珊;面向分布式电力计算的网格任务调度算法研究[D];华北电力大学;2013年
【参考文献】
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2 郭磊涛;对等网络中信任感知的资源交易模型[D];中国科学技术大学;2007年
3 申凯;网格多集群环境和计算市场环境中的作业调度和资源分配研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 张瑞;网格市场环境中信任感知的资源交易机制研究[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
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3 周淼华;;从专业化和社会分工角度分析构建小额贷款公司的必要性[J];阿坝师范高等专科学校学报;2009年02期
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9 张淑娟;;基于博弈论的科技期刊作者一稿多投问题的研究[A];科学评价促发展 品质服务谋共赢——第九届(2011)全国核心期刊与期刊国际化、网络化研讨会论文集[C];2011年
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1 王岩;职业体育联盟的经济分析[D];上海体育学院;2010年
2 王荣;农业高新技术产业风险投资研究[D];山东农业大学;2010年
3 王荣;农业高新技术产业化风险投资研究[D];山东农业大学;2010年
4 胡雪梅;科学人才观的理论内涵与实践应用研究[D];江西师范大学;2010年
5 张红峰;大学组织变革中的博弈分析[D];华东师范大学;2010年
6 李红兵;基于中国能源利用现状探讨劳动量损失模型[D];中国地质大学(北京);2010年
7 蒋国银;基于集成模拟的电子商务协同工作机制研究[D];华中科技大学;2010年
8 刘红梅;技术性贸易壁垒的政治经济学分析[D];华中科技大学;2010年
9 刘建国;新疆国有资产管理研究[D];新疆农业大学;2010年
10 王承武;新疆能源矿产资源开发利用补偿问题研究[D];新疆农业大学;2010年
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1 胡纯;基于社区发展的农村劳动力教育培训法律问题研究[D];华中农业大学;2010年
2 孟静;农村微型企业成长性影响因素研究[D];华中农业大学;2010年
3 王欢;基于网格制造的焊接车间信息集成系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 于婷;煤炭企业跨区域扩张风险指标体系及其评价模型构建[D];山东科技大学;2010年
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6 盖鲁燕;基于有机计算的网格系统QoS衰退问题关键技术的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
7 贾学兰;信息不对称下的最优保险契约分析[D];山东科技大学;2010年
8 赵彩波;我国现阶段基准利率调整研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
9 白宏博;我国转变经济发展方式的理性思考[D];辽宁师范大学;2010年
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【同被引文献】
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3 徐泰山;许剑冰;鲍颜红;方勇杰;李碧君;薛禹胜;鄢安河;孙含笑;;互联电网预防控制和紧急控制在线预决策系统[J];电力系统自动化;2006年07期
4 侯冠基;张尧;周二专;武志刚;刘配配;;一种基于开源软件的新型电力系统网格计算平台[J];电力系统自动化;2009年01期
5 赵俊华;文福拴;薛禹胜;林振智;;云计算:构建未来电力系统的核心计算平台[J];电力系统自动化;2010年15期
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9 黄海于;何大可;;一种基于负载均衡性的网格任务调度算法[J];计算机工程;2010年02期
10 魏东;吴良杰;佐丹;刘刚;;基于混合蚁群算法的网格任务调度[J];计算机工程;2010年03期
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1 张瑞;网格市场环境中信任感知的资源交易机制研究[D];中国科学技术大学;2009年
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1 周密;基于网格技术的数据传输平台实现[D];四川大学;2005年
2 张顺利;智能化入侵检测系统的研究与实现[D];太原理工大学;2007年
3 张恒巍;反射式信息安全中间件研究[D];解放军信息工程大学;2007年
4 李鸿;智能网络入侵检测系统研究与设计[D];厦门大学;2007年
5 李卓群;智能防火墙核心模块的研究与实现[D];南京理工大学;2008年
6 王强;网格资源管理与调度算法研究[D];湖南大学;2008年
7 朱博;网格资源调度与管理研究[D];武汉理工大学;2009年
8 董仕;网格仿真器及任务调度算法研究[D];电子科技大学;2009年
9 黄智维;网格计算环境下资源管理的研究[D];厦门大学;2009年
10 赵瑞锋;基于SOA的电力计算服务总线在电力分布式计算平台中的应用研究[D];重庆大学;2009年
【二级引证文献】
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1 付艳娟;李国平;赵海武;滕国伟;王国中;李萍;;基于云计算的数字电视前端系统的研究与实现[J];电视技术;2012年10期
【二级参考文献】
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2 李茂胜;基于市场的网格资源管理研究[D];中国科学技术大学;2006年
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7 唐俊;程尊平;许俭;汪卫;施伯乐;;GSAF:一个基于网格环境的服务自动分配和加载框架[A];第二十二届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2005年
8 周云霞;赵跃龙;杨希;;基于智能网络磁盘的存储网格研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
9 李陶深;李卫玲;马新娟;;网格环境下的事务提交机制的研究[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2006年
10 王锐;马德涛;刘晓辉;;基于网格的空间数据挖掘研究[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 韩士德 申明;我国高效能计算机及网格服务环境研究达国际先进水平[N];科技日报;2010年
2 宜纪;宜昌实施“网格促廉”工程[N];中国纪检监察报;2011年
3 记者 郭熠;“有困难就找网格管理员”[N];滨海时报;2011年
4 本报记者 陈仕;茅草西社区 特色网格彰显特色服务[N];遵义日报;2011年
5 李丰丹;“国家地质空间数据网格服务系统”获发明专利[N];中国矿业报;2009年
6 本报记者 朱竞若 余荣华;北京东城社会管理“凡事不出网格”[N];人民日报;2011年
7 记者 赵擎;居民有事求助打个电话就行[N];绍兴日报;2010年
8 尚哲;农户卖鸡难 网格应给力[N];舟山日报;2011年
9 驻嵊泗记者 郑元丹;七色马甲编织七彩网格[N];舟山日报;2011年
10 本报通讯员 舟组;网格管理 组团服务[N];中国组织人事报;2011年
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1 董晓华;网格服务的信任机制研究[D];重庆大学;2010年
2 陈海勇;网格作业调度关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
3 崔金栋;基于本体的网格信息检索模型研究[D];吉林大学;2011年
4 姚红岩;网格环境下的认证与授权研究[D];大连理工大学;2010年
5 钟锋;基于网格的煤炭企业信息化关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
6 郭夙昌;网格服务可靠性建模及任务调度优化研究[D];电子科技大学;2010年
7 李玺;面向可靠性的网格工作流调度模型与算法研究[D];中南大学;2011年
8 武斌;网格市场环境下资源调度机制研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 林琳;基于网格数据交换区的网格作业性能优化[D];吉林大学;2011年
10 汪东平;桌面网格环境下容错技术研究[D];山东大学;2013年
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1 戴振中;基于OGSA的网格计算核心技术研究[D];华东师范大学;2004年
2 李翔;基于网格的地震计算平台架构的研究与设计[D];华北电力大学(北京);2010年
3 李广帅;网格环境下邮政资费测算任务的研究[D];北京交通大学;2011年
4 牛涛;基于WSRF.NET的网格服务研究开发[D];沈阳工业大学;2011年
5 杨国奇;网格环境下任务调度的研究[D];大连理工大学;2010年
6 龙志翔;多目标Memetic算法在网格作业调度中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年
7 麻春艳;基于OGSA的网格服务的应用研究[D];河海大学;2004年
8 王永强;网格通信安全认证机制研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 韩娟;信任约束下的网格工作流任务调度算法[D];中南大学;2010年
10 李重;网格环境下数据管理关键问题研究[D];山东师范大学;2010年
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