【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,實(shí)時(shí)系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于各種分布式環(huán)境而形成的云計(jì)算已越來越受到科學(xué)界和商業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注。云計(jì)算的主要思想是把互聯(lián)網(wǎng)上的各種計(jì)算資源整合在一起。這些計(jì)算資源很多都是異構(gòu)的,因此有效管理大規(guī)模異構(gòu)的計(jì)算資源迫在眉睫。同時(shí),通信效率和高可靠性也是云計(jì)算的內(nèi)在要求,是系統(tǒng)提供給用戶服務(wù)質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)。但是,當(dāng)前很多研究考慮資源容錯(cuò)調(diào)度時(shí)都是假設(shè)單機(jī)失敗,可是大規(guī)模云計(jì)算系統(tǒng)使用的資源具有高度動(dòng)態(tài)性和異構(gòu)性,資源環(huán)境所固有的不可靠狀態(tài),使得云計(jì)算系統(tǒng)出現(xiàn)大規(guī)模資源失敗的可能性大大增加。因此,僅假設(shè)單機(jī)失敗對(duì)于研究云計(jì)算的容錯(cuò)問題顯然存在很大的局限性。 因此,本文首先綜述了容錯(cuò)調(diào)度策略,探討了容錯(cuò)調(diào)度策略在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,從多角度介紹了單機(jī)失敗和多機(jī)失敗的容錯(cuò)調(diào)度策略研究,以及當(dāng)前研究存在的突出問題。同時(shí),提出了云計(jì)算系統(tǒng)模型的通用框架。針對(duì)云計(jì)算資源管理中提出的容錯(cuò)要求,分析了當(dāng)前流行的容錯(cuò)策略和可靠性度量。在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上,得到本文的研究目標(biāo),針對(duì)研究目標(biāo),本文提出了基于通信效率和可靠性兩個(gè)QoS因素的容錯(cuò)調(diào)度策略。 云計(jì)算系統(tǒng)中基于通信效率驅(qū)動(dòng)的容錯(cuò)調(diào)度策略FMCED,首先提出了一個(gè)容錯(cuò)模型和一個(gè)通信模型,基于模型得出了通信所需的消息集,同時(shí)分析了任務(wù)間關(guān)系的各種情形。針對(duì)各種情形,提出了處理機(jī)分配和最早開始時(shí)間的約束條件。結(jié)合通信效率的定義,提出了系統(tǒng)出現(xiàn)單機(jī)失敗的情況下以通信效率為代價(jià)的調(diào)度目標(biāo)來動(dòng)態(tài)調(diào)度相互依賴的、不可搶占的、非周期的實(shí)時(shí)任務(wù)。之后進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展到多機(jī)失敗情形,提出了可靠性模型用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能,給出了系統(tǒng)中任務(wù)的關(guān)鍵性度量使得越重要的任務(wù)能夠優(yōu)先調(diào)度,同時(shí)提出了限制條件使得調(diào)度過程中不會(huì)影響到任務(wù)后續(xù)的調(diào)度開始時(shí)間。因此,基于主動(dòng)復(fù)制技術(shù),提出了系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模資源失敗時(shí)容錯(cuò)調(diào)度策略DRFACS,它以可靠性代價(jià)為調(diào)度目標(biāo)來動(dòng)態(tài)調(diào)度相互依賴、不可搶占的、非周期實(shí)時(shí)任務(wù),通過有效的容錯(cuò)調(diào)度來提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。 最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)從調(diào)度性、延遲、通信效率和可靠性等多個(gè)QOS因素,將本文提出的策略與eFRD、MCT-LRC、FTSA、FTBAR進(jìn)行比較,表明了系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量具有良好的性能。
【圖文】：

。氛1端了叉令八ds2樸{川2何日分圖2一 1ooogle搜索趨勢(shì)反映的“ eloudeomputing’，[74] 2.1.2云計(jì)算的特點(diǎn)云計(jì)算具有以下特點(diǎn)【’“]:(l)超大規(guī)模�！霸啤本哂邢喈�(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬臺(tái)服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yalloo等的“云”均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)以上千臺(tái)服務(wù)器�！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計(jì)算能力。(2)虛擬化。云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的其體位置。(3)高可靠性�！霸啤笔褂昧藬�(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)更可靠。(4)通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出各種應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。(5)高可擴(kuò)展性。“云”的規(guī)�？梢詣�(dòng)態(tài)伸縮

SdP(i)表示任務(wù)i的直接前續(xù)集合，Sds(i)表示任務(wù)i的直接后續(xù)集合。我們利用w(i，D表示任務(wù)i發(fā)送給任務(wù)i的數(shù)據(jù)量。圖2一2有向無環(huán)圖 DAG(AWeightedDireetedAe界 lieGraPh)云計(jì)算系統(tǒng)中有一組處理機(jī)集合組成P={Pl，幾，…，Pm}，處理機(jī)也分為異構(gòu)處理機(jī)和同構(gòu)處理機(jī)，異構(gòu)處理機(jī)是處理機(jī)的處理能力各不相同，，同構(gòu)處理機(jī)是處理機(jī)的處理能力相同。云計(jì)算系統(tǒng)中的處理機(jī)假設(shè)是異構(gòu)的且處理機(jī)間是完全互聯(lián)的，它們可以通過專用的通信設(shè)備來通信如圖2一3所示。處理機(jī)氏與幾間的連接用Lkb來表示。任務(wù)的計(jì)算異構(gòu)用二 vxP*R來模擬，它表示系統(tǒng)中每個(gè)任務(wù)在每個(gè)處理機(jī)上的執(zhí)行時(shí)間:。(i，馬)，1‘j‘m。通信異構(gòu)用wo
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP302.8

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 秦嘯,371.net,韓宗芬,龐麗萍,李勝利;混合型實(shí)時(shí)容錯(cuò)調(diào)度算法的設(shè)計(jì)和性能分析[J];軟件學(xué)報(bào);2000年05期

2 ;An Efficient Real-Time Fault-Tolerant Scheduling Algorithm Based on Multiprocessor Systems[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2007年01期

本文編號(hào)：2651649