云計(jì)算環(huán)境下的科學(xué)工作流數(shù)據(jù)放置策略研究
本文關(guān)鍵詞:云計(jì)算環(huán)境下的科學(xué)工作流數(shù)據(jù)放置策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:科學(xué)工作流作為近年來(lái)出現(xiàn)的一種新的應(yīng)用泛型,可集成、構(gòu)造和協(xié)同分布異構(gòu)的數(shù)據(jù)、服務(wù)和軟件,提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化?茖W(xué)工作流應(yīng)用通常是數(shù)據(jù)和計(jì)算密集型的,對(duì)計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源有較高的要求,因此傳統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境已很難滿足科學(xué)工作流的需要。云計(jì)算以高性能的計(jì)算資源與海量的存儲(chǔ)資源為科學(xué)工作流應(yīng)用提供了一種全新的部署和執(zhí)行方式。在云環(huán)境中執(zhí)行科學(xué)工作流不僅可以節(jié)約大量的執(zhí)行成本,而且為科研人員之間實(shí)現(xiàn)資源共享與合作研究提供了一個(gè)良好的契機(jī)。然而在云環(huán)境中,一個(gè)大型復(fù)雜的跨數(shù)據(jù)中心的科學(xué)工作流應(yīng)用由于需要處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)以及傳輸海量的數(shù)據(jù),因此在數(shù)據(jù)布局管理方面遇到一些問(wèn)題與挑戰(zhàn)。因?yàn)?數(shù)據(jù)布局的不同將直接影響科學(xué)工作流的執(zhí)行效率。針對(duì)這些問(wèn)題,本文對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)布局與放置策略進(jìn)行了深入分析與研究,并在此基礎(chǔ)上提出了基于數(shù)據(jù)依賴度、兼顧時(shí)間開(kāi)銷的數(shù)據(jù)布局策略以及增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)放置方法;跀(shù)據(jù)依賴度、兼顧時(shí)間開(kāi)銷的數(shù)據(jù)布局策略聚焦于科學(xué)工作流任務(wù)數(shù)據(jù)集之間的依賴關(guān)系、各數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力差異以及數(shù)據(jù)中心之間傳輸能力差異,探討了一種科學(xué)工作流的數(shù)據(jù)集在多數(shù)據(jù)中心間的合理布局策略。增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)放置方法通過(guò)自動(dòng)地確定中間數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)與刪除,從而使科學(xué)工作流應(yīng)用總是以較低的成本運(yùn)行在云環(huán)境中。此外,該方法還探討了一種優(yōu)化數(shù)據(jù)集傳輸費(fèi)用的中間數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)方式。上述兩種策略的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這兩種策略分別對(duì)降低科學(xué)工作流運(yùn)行時(shí)間、提高科學(xué)工作流執(zhí)行效率,以及減少科學(xué)工作流運(yùn)行成本方面有比較好的優(yōu)化效果。
【關(guān)鍵詞】:云計(jì)算 科學(xué)工作流 數(shù)據(jù)依賴 數(shù)據(jù)布局 工作流運(yùn)行成本
【學(xué)位授予單位】:西北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP393.09
【目錄】:
- 摘要8-9
- Abstract9-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 相關(guān)研究工作11-12
- 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新12-13
- 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)13-15
- 2 基本理論與方法15-24
- 2.1 云計(jì)算技術(shù)15-19
- 2.1.1 云計(jì)算的定義15-16
- 2.1.2 云計(jì)算的特點(diǎn)16
- 2.1.3 云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)16-18
- 2.1.4 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)與平臺(tái)介紹18-19
- 2.2 科學(xué)工作流19-21
- 2.2.1 科學(xué)工作流的概念19-20
- 2.2.2 典型的科學(xué)工作流管理系統(tǒng)20-21
- 2.3 科學(xué)工作流云數(shù)據(jù)放置問(wèn)題與挑戰(zhàn)21-22
- 2.4 本章小結(jié)22-24
- 3 基于數(shù)據(jù)相關(guān)度的數(shù)據(jù)布局策略24-32
- 3.1 概念定義24
- 3.2 問(wèn)題描述及分析24-25
- 3.3 基于數(shù)據(jù)相關(guān)度、兼顧時(shí)間開(kāi)銷的數(shù)據(jù)布局25-31
- 3.3.1 基于數(shù)據(jù)相關(guān)度的數(shù)據(jù)聚類劃分25-28
- 3.3.2 考慮工作流運(yùn)行時(shí)間開(kāi)銷的數(shù)據(jù)分配28-31
- 3.4 本章小結(jié)31-32
- 4 增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法32-42
- 4.1 問(wèn)題描述與分析32-34
- 4.2 相關(guān)定義34-35
- 4.3 具有成本效益的中間數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)方法35-41
- 4.3.1 數(shù)據(jù)集成本率的計(jì)算方法35-39
- 4.3.2 低成本中間數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)方法39-41
- 4.4 本章小結(jié)41-42
- 5 模擬實(shí)驗(yàn)與分析42-51
- 5.1 Cloudsim云仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹42-44
- 5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)44-46
- 5.3 基于數(shù)據(jù)相關(guān)度的數(shù)據(jù)布局策略實(shí)驗(yàn)與分析46-48
- 5.4 增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)放置方法實(shí)驗(yàn)與分析48-50
- 5.5 本章小結(jié)50-51
- 6 總結(jié)與展望51-53
- 6.1 總結(jié)51
- 6.2 展望51-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 在校期間的研究成果56-57
- 致謝57
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