基于信任机制的网格任务调度及其应用研究

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网格技术是一种新型的分布式计算技术,它的目标是实现网络环境上的高性能资源的共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。它可以作为虚拟的整体而使用在地理上分散的计算资源,如高速互连的异构计算机、数据库、科学仪器、文件和超级计算系统等。网格计算系统不但能使人们聚集分散的计算能力、形成超级计算的能力,而且还能使人们共享和充分利用网络中的各种资源。   为了充分利用这些资源,任务调度成了网格技术中的重要组成部分。在网格环境下,满足某个任务要求的计算资源可能不止一个,但是该任务在这些资源上执行获得的性能、付出的代价可能不一样。网格任务调度的目标就是为每个任务选择一个合适的资源,从而使得整个网格环境的资源利用率最好,执行效率最高,提交任务的用户也能获得良好的服务质量并尽快获得任务的执行结果。   然而目前网格任务调度中存在着调度机制与信任机制相分离的缺陷,大多数调度策略都只考虑了调度性能的某些参数,而忽略了实体行为信任的影响,忽视了资源的安全性和可靠性对作业执行的影响。事实上,执行任务的资源节点由于信任缺失引发的恶意行为将导致任务执行失败,从而降低网格的服务质量,并影响到整个网格系统的运行效率。   为了解决上述问题,本文做了如下工作:(1)将信任机制与调度机制相结合,提出了基于信任机制的网格任务调度算法Trust-Min-Min,调度时将任务分配到性能好且信任度较高的节点上执行,从而降低了应用任务执行失败的概率,提高了网格环境的安全性和执行效率;(2)在Globus Toolkit4的基础上设计并实现了网格任务管理系统,实现了网格任务调度的重要功能,包括:任务描述文件的生成、任务的提交、任务的调度执行、任务状态的监控和任务结果的返回;(3)实现网格环境下基于Trust-Min-Min调度算法的图像渲染应用。
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