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网格工作流中一种扩展的QD-Sufferage调度算法胡志刚 陈 俊



  摘要:首先在分析工作流执行模型的基础上,提出了工作流就绪队列发现算法;并在QD-Sufferage算法的基础上,提出了一种扩展的QD-Sufferage网格工作流调度算法,并通过试验验证了该算法优于传统的调度算法。
  关键词:工作流;调度;扩展拓扑排序;Extended QD-Sufferage算法
  中图分类号:TP393文献标志码:A
  文章编号:1001-3695(2008)05-1504-03
  
  0引言
  
  网格工作流技术已成为网格计算领域的研究热点。网格工作流是指:在网格环境下,利用网格提供的资源和服务,通过业务流程的全部或部分自动化,实现组织成员间的协调工作以达到业务的整体目标[1]。
  在网格服务组成的工作流中,网格服务的调度方案是指服务与资源的映射关系,这种调度往往是NP完全问题。在已有的网格资源调度算法中,主要侧重解决网格作业与网格资源的调度问题。其中Buyya等人[2]提出基于经济学模型的优化调度模型,其目的是在资源提供者与使用者之间建立一种交易,以尽可能低的费用满足资源使用者进行任务计算的最低要求;文献[3]提出了一种在GrADS中基于开销等级值和组件性能模型的工作流任务调度算法,在获得任务在所有资源等级值的基础上,从三种启发式调度算法中择优选择任务进行调度分配。以上这些调度方案未能从任务和资源的服务质量、任务的截止时间等方面进行考虑,文献[4]提出了一种面向Deadline约束的网格QoS任务调度,但资源的利用存在浪费。本文在文献[4]的基础上,对QD-Sufferage算法进行了扩展,进一步提出一种扩展的QD-Sufferage算法。实验结果表明,后者结果较前者在任务接受率和makespan性能方面都有进一步提高。
  
  1网格工作流及其调度问题
  
  大多数重要的网格应用都已采取工作流应用来实现,如在网格上的LIGO脉冲搜索、网格上的图像处理等。本文所讨论的网格工作流应用是由一组约束关系(如数据间的依赖关系、控制关系等)的服务组合而成的。它们形成了一个复杂的工作流,可以用一个有向无环图(DAG)表示。该图是拓扑有序的。其中:节点表示服务;弧表示服务之间的约束关系;方向表示服务依赖。对于图中的m个节点S={s1,s2,…,sm}, si为第i个服务,它既可以是原子服务,也可以是一个复合服务。本文为讨论方便,假定每个服务都是原子服务。
  1.1工作流执行模型及分析
  工作流调度是对当前已经就绪的服务调度。所谓就绪的服务是指其所有前驱服务都已经执行完毕。整个工作流的执行可以看成就绪队列的执行过程。其执行过程[5]可以描述如图1所示。 ......
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