一種基于統(tǒng)計(jì)信息的網(wǎng)格資源組織及任務(wù)調(diào)度

3 資源組織方式
為了提高資源調(diào)度的成功率，縮短資源查找的時(shí)間，保證網(wǎng)格內(nèi)的負(fù)載平衡，在根服務(wù)器和域代理服務(wù)器各增加兩個(gè)表：負(fù)載信息表和資源統(tǒng)計(jì)信息表。負(fù)載信息表用于統(tǒng)計(jì)下級(jí)域代理服務(wù)器的負(fù)載信息，若沒(méi)有下級(jí)域代理服務(wù)器,則該表直接統(tǒng)計(jì)每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載信息，主要包括資源節(jié)點(diǎn)當(dāng)前各項(xiàng)資源的使用情況，如CPU利用率、內(nèi)存使用情況等；資源統(tǒng)計(jì)信息表用于記錄最近調(diào)度成功的相關(guān)信息。對(duì)于根服務(wù)器，主要記錄一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)各代理服務(wù)器調(diào)度成功過(guò)且訪問(wèn)頻率高的代理服務(wù)器信息；對(duì)于域代理服務(wù)器，記錄該自治域內(nèi)近期成功調(diào)度的資源信息，如資源ID、資源類型、訪問(wèn)時(shí)間、訪問(wèn)頻率等。對(duì)于兩個(gè)表中的所有記錄信息按訪問(wèn)時(shí)間和訪問(wèn)頻率進(jìn)行排序。當(dāng)表中記錄滿時(shí)，使用近期最少使甩算法(Least Resently Used，LRU)將一段時(shí)間內(nèi)使用最少的記錄信息項(xiàng)替換出去。

4 調(diào)度機(jī)制
對(duì)于分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行資源分配任務(wù)調(diào)度時(shí)采用的是多層次的資源協(xié)作的策略。首先，根服務(wù)器集中接收所有用戶提交的作業(yè)請(qǐng)求，依據(jù)Min-min算法確定作業(yè)的優(yōu)先級(jí)，然后根據(jù)任務(wù)性質(zhì)、通信狀況、各個(gè)域代理服務(wù)器提供的自治域內(nèi)的資源情況和各域代理服務(wù)器的資源負(fù)載情況進(jìn)行粗粒度調(diào)度，最后再由域代理服務(wù)器根據(jù)自治域內(nèi)的資源情況以及各個(gè)資源的負(fù)載信息進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。具體算法如下：
(1)根服務(wù)器接收用戶提交的作業(yè)請(qǐng)求，通過(guò)資源統(tǒng)計(jì)信息表查找調(diào)度成功率高的域代理器，同時(shí)兼顧代理服務(wù)器的負(fù)載信息，若域代理服務(wù)器負(fù)載較輕，則將用戶作業(yè)分發(fā)給該域代理服務(wù)器；若域代理服務(wù)器負(fù)載較重，則重新在資源統(tǒng)計(jì)信息表中查找下一個(gè)域代理服務(wù)器，直到找到一個(gè)負(fù)載較輕的域代理服務(wù)器。主要算法思想描述如下：
初始化；
依據(jù)Min-min算法確定作業(yè)的優(yōu)先級(jí)，選定作業(yè)；
do(資源統(tǒng)計(jì)信息表未空)
在資源統(tǒng)計(jì)信息表中查找最近使用且調(diào)度成功率高的域代理服務(wù)器；
if(該域代理服務(wù)器的負(fù)載較輕)then
將用戶作業(yè)分配給該域代理服務(wù)器；
修改資源統(tǒng)計(jì)信息表；
修改負(fù)載信息表；
exit do
else
重新在資源統(tǒng)計(jì)信息表中查找下一個(gè)域代理服務(wù)器；
endif
enddo
(2)域代理服務(wù)器接收到根服務(wù)器分發(fā)的作業(yè)，若有下級(jí)域代理服務(wù)器，則對(duì)作業(yè)進(jìn)行下一級(jí)的分發(fā)，方法同根服務(wù)器；否則，根據(jù)作業(yè)的特性，如CPU要求、 內(nèi)存使用量、操作系統(tǒng)版本、磁盤(pán)空間等信息在資源統(tǒng)計(jì)信息表中查找相關(guān)資源節(jié)點(diǎn)信息并進(jìn)行資源匹配，同時(shí)兼顧資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況。若滿足，則執(zhí)行作業(yè)，并將作業(yè)執(zhí)行情況及結(jié)果報(bào)告給根服務(wù)器或上級(jí)域代理服務(wù)器；若匹配不到合適的資源節(jié)點(diǎn)，則到GRIS進(jìn)行查找獲取資源。當(dāng)二者中均找不到合適資源時(shí)，則告知根服務(wù)器進(jìn)行重新調(diào)度。主要算法思想描述如下：
初始化；
do while．t．
if(有來(lái)自上一級(jí)的作業(yè))then
if(有下級(jí)域代理服務(wù)器)then
繼續(xù)向下分發(fā)作業(yè)；
else
do while(資源統(tǒng)計(jì)信息表未空)
根據(jù)作業(yè)的特性在資源統(tǒng)計(jì)信息表中查找資源節(jié)點(diǎn)信息并進(jìn)行資源匹配；
if(資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載較輕)then
修改節(jié)點(diǎn)負(fù)載表；
將作業(yè)調(diào)度給該資源節(jié)點(diǎn)執(zhí)行；
if(執(zhí)行成功)then
修改資源統(tǒng)計(jì)信息表；
向根服務(wù)器或上級(jí)域代理服務(wù)器報(bào)告結(jié)果；
else
域代理服務(wù)器重新調(diào)度；
endif
endif
enddo
endif
enddo

5 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)網(wǎng)格環(huán)境下的資源特點(diǎn)，提出了一種分層的網(wǎng)格資源組織與任務(wù)調(diào)度方式，并在此基礎(chǔ)上引入了負(fù)載信息表和資源統(tǒng)計(jì)信息表。在資源查找方式上，改變了傳統(tǒng)資源查找的盲目性，提高了資源查找效率，同時(shí)兼顧了網(wǎng)格系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)載平衡，使網(wǎng)格環(huán)境的性能得以提高。以后將進(jìn)一步研究如何在網(wǎng)格系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上更好地實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的QoS保證。