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论文研究-两种无证书签名方案的密码学分析及改进.pdf
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提出与描述了一种面向任务运行时间预测和容错感知(Fault-Aware)的网格资源分配策略,采用主动容错的方式,在资源出错之前尽量提前避免它出错或异常的情况发生。该策略把网格中任务的运行时间(runtime)预测和资源的在线时间(uptime)预测结合起来,相对于普通的调度策略具有比较高的资源利用率。在具体的CoBRA网格中间件中实现了该容错感知调度,描述了实现该容错感知调度策略模块的功能。测试过程中选择了睡眠任务技术,划分四种不同的场景进行实验,把该容错感知资源分配与普通的FCFS调度策略进行比较,结果证明在可变化的资源可用性的情况下系统可以加快应用的整体执行时间,具有很小的偏差。
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2011,47(16)
1 引言
目前在 Condor
[1]
、OurGrid
[2]
、ShareGrid
[3]
和 CoBRA
[4]
等各类
网格系统中,对于不可靠的网络资源导致任务的失败最终影
响应用的执行时间与正确性的问题变得至关重要,文献[5]分
析了对于容错不感知(Fault-noAware)的资源分配策略十分影
响系统性能的提高。虽然目前已经提出了采用检查点的方式
来备份工作机的临时计算结果
[6]
,从而加快任务的通信轮回时
间
[7]
,在一定程度上解决了系统的容错问题,但是这样仍然给
系统增加了额外的开销。
所以本文提出与分析了一种面向任务运行时间预测且容
错感知(Fault-Aware)的网格资源分配策略
[8]
,它通过预测任务
的运行时间信息和收集资源的可用性信息,完成网格的资源
分配。虽然目前也有关于资源预测的相关研究,例如文献[9-10],
它是通过监控网格系统来实现的,很少提到任务运行时间估
计信息。一般来说有三个可能的技术来预测网格中任务的运
行时间、代码分析、代码配置,还有统计学的预测,这其中最好
的方法是使用一个与应用程序类型相关的预测技术。
本文的容错感知的资源分配策略主要针对主-从模式的并
行计算问题
[11-13]
,考虑到了应用的类型,这种计算问题具有松
耦合的特点,各类子任务之间具有独立性,在资源分配的时候
利用主-从应用来转移任务之间的约束。具体在调度的过程中
依赖于任务的运行时间估计和资源的可用性估计,这种对于
容错感知的调度方式,可以理解为主动容错方式,而不是被动
容错,即在资源出错之前尽量提前防止它出错或异常的情况
发生,不把任务分配给出错的资源。通过把任务分配给那些
具有很好的稳定性和可靠性的资源,系统就不会浪费空闲的
处理器周期。最后把该资源分配策略在具体的 CoBRA 网格
中进行了实现与测试,实验结果表明本文的容错感知的方法
是可行和正确的,可以很好地提高系统的性能。
2 资源分配策略描述
2.1 分配策略概况
本文的资源分配策略的目标很明确,通过可利用的相关
信息,寻找任务的最优分配方式,尽可能地减少任务的运行失
败率,最终减少整个并行应用作业的运行时间。达到这个目
标最直接的方法就是确保不把任务分配到在线时间(Uptime)
面向运行时间预测和容错感知的网格资源分配
赵 胜,王媛媛
ZHAO Sheng,WANG Yuanyuan
河北北方学院 图书馆,河北 张家口 075000
Library,Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China
ZHAO Sheng,WANG Yuanyuan.Runtime prediction and fault-aware oriented grid resource allocation.Computer Engi-
neering and Applications,2011,47(16):65-68.
Abstract:A scheduling policy in which can estimate job runtimes and predict resource availability to efficiently distribute
workloads for grid resource is presented and described.Instead of just tolerating failures like fault-tolerant scheduling,the tech-
nique will actively try to prevent failures from occurring.It is based on the availability of job runtime predictions and re-
source availability estimates,thus the high usage rate of resource can be obtained.By distributing jobs only to resources avail-
able for the full executing time of the job,no CPU cycles are wasted on jobs that will be unable to complete.For the imple-
mentation and testing,the CoBRA grid system is used and several software modules are discussed.Experiments are done for
a set of sleep jobs,compared to the FCFS scheduling technique,the results show that large reductions in total runtime can
be achieved in situations with variable resource availability.
Key words:job runtime;resource allocation;availability prediction;fault-aware;grid computing
摘 要:提出与描述了一种面向任务运行时间预测和容错感知(Fault-Aware)的网格资源分配策略,采用主动容错的方式,在资源
出错之前尽量提前避免它出错或异常的情况发生。该策略把网格中任务的运行时间(runtime)预测和资源的在线时间(uptime)
预测结合起来,相对于普通的调度策略具有比较高的资源利用率。在具体的 CoBRA 网格中间件中实现了该容错感知调度,描述
了实现该容错感知调度策略模块的功能。测试过程中选择了睡眠任务技术,划分四种不同的场景进行实验,把该容错感知资源
分配与普通的 FCFS 调度策略进行比较,结果证明在可变化的资源可用性的情况下系统可以加快应用的整体执行时间,具有很小
的偏差。
关键词:任务运行时间;资源分配;可用性预测;容错感知;网格计算
DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.2011.16.020 文章编号:1002-8331(2011)16-0065-04 文献标识码:A 中图分类号:TP393
作者简介:赵胜(1967—),男,副教授,CCF会员,研究领域为计算机网络;王媛媛(1983—),女,助教。E-mail:zhaosheng_2006@126.com
收稿日期:2010-11-24;修回日期:2011-01-31
Computer Engineering and Applications计算机工程与应用
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