网格系统中一种基于msmq的任务调度模型及性能分析 based on msmq for task scheduling model and its performance analysis in grid system.pdfVIP

第11 卷 第4 期 电路与系统学报 Vol.11 No.4 2006 年 8 月 JOURNAL OF CIRCUITS AND SYSTEMS August 2006 文章编号 1007-0249 (2006) 04-0056-05 * 网格系统中一种基于MSMQ 的任务调度模型及性能分析 1,2 2 1 1. 清华大学 深圳研究生院 广东 深圳 518055 2. 清华大学 计算机科学与技术系 北京 100084 摘要 网格环境中集成了大量的用户和资源 任务调度对系统良好地运行起着极其重要的作用 本文提出网格系 统中一种基于多服务器多队列的集中式的任务调度模型 并给出模型的随机进程代数的描述和性能评价与分析技术 实验结果表明该模型能较好的模拟网格系统中任务处理与调度 研究结果提供了形式化描述调度模型 为大规模和复 杂的网格系统的建立提供了定量分析和预测评价 关键词 网格计算 任务调度 MSMQ SPA 性能评价 中图分类号 TP302 文献标识码 A 1 引言 [1] 随着计算技术和互联网络技术的发展 以网格技术 为核心的新一代网络计算环境已经成为当前 国内外研究的一个热点和前沿领域 在网格环境下 由于整个系统极其庞杂 涉及面广 技术难度较 大 目前需要解决的问题仍然还很多 特别地 网格环境中集成了大量的用户和资源 任务调度对系 统良好地运行起着极其重要的作用 另外 网格环境中的用户和资源具有广域分布 异构 大规模 多组织 动态 演化等特性 使得任务调度成为一个极为关键及非常复杂的主题 因此 受到国内外 学者的广泛关注[2,3] 网格环境下的任务调度是保证整个系统高效运行的关键技术 它能保证系统内各 结点的负载均衡和系统容错 从而最大限度地发挥整个系统的性能 提高系统的响应时间和吞吐能力 任务调度的基本原则就是保证资源正确地协同完成尽可能多的任务 并使得资源上的负载尽量平衡 达到所分解的任务并行处理 网格调度就是对跨越多个管理域的资源做出调度决定 Schopf 提出了一种非常普遍意义上的网格 调度结构[4] 网格调度器和局部资源调度器最大的区别在于前者不能拥有对局部资源的控制 网格调 度器必须在动态的 分布式的不能控制的局部资源环境中 对资源进行选择调度 在网格系统中 从 资源需求的观点来看 任务是需要使用资源的应用集合 典型的网格系统包括 Condor KB metascheduler 和AppLes 等 Condor 通过匹配拥有者的资源和消费者的任务提供了一种强有力的资源 管理方法[3] 它按照一种新闻分类刊登的方法 通过一种称为Class Ads 来描述任务和资源 所有动态 的和静态的资源都必须标明自己的属性 例如 可利用的RAM 存储 CPU 速度 虚拟存储大小 物 理位置和当前负载 用户在提交任务时 必须定义任务请求所期望的服务质量 即对资源的请求参数 进行说明 在网格系统中 任务调度模型和性能分析能为网格系统的建立提供定量分析和预测评价 随机进 程代数 Stochastic Process Algebras 简称SPA 能用一种代数的方法描述优先权 并发 同步 随机 和非确定性事件[5,6] 在模型并行和并发系统时有着广泛的应用 能为复杂的网格系统的性能评价提供 一种代数的模型和方法 本文主要研究网格系统中任务调度模型及性能评价 本文提出一种基于多服 务器多队列 MultiServer MultiQueue 简称MSMQ 模型描述网格系统中集中式的任务调度 并提出 一种基于 的模型和分析技术 本文结构如下 第 节中给出了一个网格系统中任务调度的 SPA 2 MSMQ 模型 在第 节给出调度模型随机进程代数描述 在第 节