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基于NOW的任务调度和负载平衡方法研究

陈锡明  
【摘要】: “NOW(Network Of Workstations)是由多个独立的计算机通过高速网络 和特定的网络操作系统(如GLUnix等)连接而成的一个可用来进行大规模 并行处理和负载平衡的网络并行计算环境”(加州大学Berkerley分校NOW 研究小组的定义)。 随着PC等低端计算机计算能力的提高和计算机网络及通信等相关软、 硬件技术的快速发展,NOW已成为并行计算领域的一个重要发展方向。利 用NOW,用户可以将多台计算机通过网络连接起来,协同完成以前只有用 大型或超级计算机才能完成的并行计算,同时每台计算机又可独立地为用户 提供服务,具有较高的性能价格比。 任务调度和负载平衡是NOW的一个重要组成部分,通过基于NOW的 任务调度和负载平衡方法可以大大提高整个NOW的任务执行效率和资源利 用率。本文就此进行了系统、深入的研究,取得了部分重要的创新和突破, 同时也阐明了作者在这方面的一些见解和观点。 本文首先介绍了任务调度和负载平衡领域、特别是基于NOW的任务调 度和负载平衡领域已有的工作,并对其中的发送者驱动(SI)、接收者驱动(RI)、 协同调度、并行调度、智能化任务调度和负载平衡等重要方法的优缺点进行 了分析和比较,提出了基于NOW的任务调度和负载平衡方法的发展方向和 思路。 本文在已有工作的基础上进行了探索和创新,提出和创建了包括发送者 和接收者混合驱动、进程迁移、运行时增量式集中式调度等共10种新型的 和被实验证明具有较高实用价值的基于NOW的任务调度和负载平衡方法。 文中对每一种方法的思想进行了深入、细致地阐述,描述了其实现方法,给 出了不同方法下的对比实验结果。作者提出和实现的这些方法主要包括: 1.基于发送者和接收者混合驱动(SRI)的任务调度和负载平衡方法; 2.进程迁移方法; 3.支持进程迁移的发送者驱动策略(SI_PM); 4.支持进程迁移的接收者驱动策略(RI_PM); 摘 要 一 5.不支持进程迁移的协同调度方法: 6.支持进程迁移的协同调度方法; 7.支持进程迁移的隐式协同调度方法; 8.基于NOW的运行时增量式集中式调度方法mAICS); 9.基于树型簇结构的运行时增量式集中式调度方法; 10.基于多 Ag6nt系统的智能化任务调度和负载平衡方法。 本文的末尾给出了发送者驱动(SI、接收者驱动*似 及上述作者提出的 发送者和接收者混合驱动田 X运行时增量式集中式调度、基于多Agent系 统的智能化任务调度和负载平衡等基于NOW的任务调度和负载平衡方法在 一个并行化雷达辐射源识别专家系统中的应用,给出了部分对比实验结果。


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