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《武汉理工大学》 2011年
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网格中传感资源调度优化技术的研究

李军  
【摘要】:网格是一种新型的分布式计算技术,网格充分利用互连网络中现有的软硬件资源,支持广域环境上的计算、数据、存储、信息和资源共享,消除信息孤岛,协同解决大型应用问题,以较低的成本获得高性能。由于网格资源具有分布性、动态性、异构性和自治性等特点,网格的资源管理及资源调度成为了网格技术研究的关键问题,如何将这些网格资源以合理的方式分配和调度是影响网格性能的重要因素。现有的一些传统的资源调度算法能够较好的解决资源分配的问题,但随着近年来无线传感器网络的快速发展和传感器节点作为一种网格资源在网格计算中的应用,由于传感器资源节点具有计算能力有限、通信带宽低、能量受限等特点,在网格资源调度的过程中任务的QoS要求与资源提供服务的差异及传感器节点的能量消耗都是调度算法需要考虑的问题。因此寻求一种适合传感资源调度的算法成为了网格资源调度领域急需解决的问题。 本文从多维QoS约束和能量优化两个方面对传感器资源的调度特点进行了分析,针对这些特点提出了相应的调度模型,在调度模型的基础上提出了一种传感资源调度算法。 本文的主要研究工作和创新性体现在以下几个方面: 1)介绍了网格资源管理的特点、目的和功能,说明了资源调度在网格资源管理中的重要性,对一些比较经典的启发式调度算法进行了详细的分析和研究,从算法的时间复杂度方面进行了比较。 2)研究了多维QOS约束下传感器资源调度的特点,提出一个多维QoS约束下的传感器资源调度模型。模型按QoS约束对资源调度的影响程度对QOS约束分级,根据QoS约束级别建立合理的优先级调度方案。在满足任务QoS约束的基础上研究了传感器资源调度过程中的能量优化问题,针对传感器资源调度的特点,提出一个基于能量均衡和能量优化的传感器资源调度模型,在资源调度的过程中考虑传感器节点的能量优化和能量消耗均衡的问题,从而最大化传感器节点的使用时间。 3)算法根据QoS约束级别不同建立合理的优先级调度方案,在满足任务QoS约束的条件下,考虑传感器节点的能量优化和传感器网络的能量消耗均衡,使用评估函数对一次调度中的最优跨度和能量消耗进行评估,选择评估值最小的任务和资源进行映射,从而在满足任务QoS约束的情况下实 现资源节点的能量优化和能量消耗平衡。 4)在SimGrid网格仿真环境下对改进的算法进行了仿真实验,并将新算法与原有经典算法的仿真结果进行了比较分析,从实验角度验证了该算法的正确性和可行性。 本论文得到了国家自然科学基金(批准号:60970064),国家软件开发环境重点实验室开放基金课题(批准号:SKLSDE-2011KF-01),教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-08-0806),武汉市科技攻关项目(批准号:201010621207),霍英东高校青年教师基金基础性研究课题(批准号:121067)的资助。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP212.9;TN929.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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