成本限制下的网格工作流任务调度算法

在网格环境中,由于资源广域分布、异构、动态且有多个管理域,考虑到网格环境中存在多个性能相同的网格资源,但其成本和有效度各不相同将会对工作流任务调度产生影响。该文针对DAG类型网格工作流任务调度,提出了一种LC（Limitation Cost）算法,在一定的成本限制下,选择有效度较高的资源,从而提高了资源的利用率,减小了任务调度的失败率。仿真实验结果验证了算法的有效性。     

基于资源状态可靠度的网格工作流调度算法

针对执行时间限制严格类型的DAG类型网格工作流提出一种新的基于资源状态可靠度的网格工作流调度算法。该算法根据用户提交的工作流执行时间要求,利用Chapman-Kolmogorov向后方程来计算出DAG图中关键路径上各资源在任务到达时刻均处于“闲状态”的概率大小,然后选择一组资源组合的状态可靠度大于用户要求的信任度置信水平α且总费用较低的一组资源。最后通过实验验证了该算法的有效性。     

一种网格工作流动态调度算法

由于网格系统异构和资源动态变化,网格工作流多个任务对资源的不同需求,以及任务之间的时序、因果和数据依赖关系,使得网格工作流调度问题非常复杂,低性能的资源和任务调度策略,将会增加任务的执行时间并降低整个网格系统的吞吐量。本文针对网格工作流的特点提出了一种动态调度算法,该算法追求优化执行时间和系统负载均衡的双重目的,最后通过实验验证了该算法的可行性和优越性。     

基于网格资源预测的任务优先级调度算法

根据网格工作流中任务的依赖关系和截止时间,以及资源的有效度和MIPS（每秒百万条指令）,提出基于网格资源预测的任务优先级调度算法。把网格任务工作流抽象为有向无环图,找到该工作流的关键路径,计算每个任务的最迟开始执行时间,作为任务的优先级。在算法中考虑用户的要求和资源的类型,以及任务调度失败后重新分配的问题。实验验证了该算法的有效性。     

信任约束下的网格工作流任务调度算法*

提出了信任约束下的网格工作流任务调度算法。该算法结合直接经验和推荐经验计算资源的信任度,根据任务在候选资源上的执行时间确定关键任务,然后选择满足执行时间和信任综合函数的资源。实验结果表明。该算法不仅缩短了工作流的完成时间,而且提高了调度的成功率。     

基于网格工作流的列表启发式算法研究

将用户定义的具体网格工作流抽象为DAG图,在DAG图中找到其关键路径,根据关键路径和用户的类型来计算任务的预测执行时间,确定任务的优先级,再比较若干候选资源,选择性价比较高的资源进行任务分配调度算法。     

基于截止时间满意度的网格工作流调度算法

动态网格环境中用户截止时间保障是工作流调度问题的一个挑战.利用随机服务模型来描述网格资源的动态处理能力及其动态负载压力,提出了截止时间满意度的概念和工作流截止时间满意度的计算方法.将以DAG图形式表示的任务执行关系转换为以数值表示的任务执行优先级,并根据最大截止时间满意度优先的思想,确定执行工作流子任务的候选资源;将工作流全局截止时间划分问题描述为一个约束下的非线性规划问题并通过已有方法求解该问题,提出了一种截止时间满意度增强的工作流调度算法(DSESAW).仿真实验采用实际网格应用和系统数据来验证所提出算法的性能表现,实验结果表明新算法在网格环境的自适应性和用户截止时间保障方面优于其他两种实际网格系统中的调度算法.     

DAG分割模型下的云工作流调度策略

为了优化云工作流调度的经济代价和执行效率,提出一种基于有向无循环图（DAG）分割的工作流调度算法PBWS。以工作流调度效率与代价同步优化为目标,算法将调度求解过程划分为三个阶段进行：工作流DAG结构分割、分割结构调整及资源分配。工作流DAG结构分割阶段在确保任务间执行顺序依赖的同时求解初始的任务分割图;分割结构调整阶段以降低执行跨度为目标,在不同分割间对任务进行重分配;资源分配阶段旨在选择代价最高效的任务与资源映射关系,确保资源的总空闲时间最小。利用五种科学工作流DAG模型对算法进行了仿真实验。结果表明。PBWS算法仅以较小的执行跨度为开销,极大降低了工作流执行代价,实现了调度效率与调度代价的同步优化,其综合性能是优于同类型算法的。     

基于最小化传输和完成时间的多DAG调度

针对云计算环境下多个有向无环图(DAG)工作流的调度问题,提出一种基于最小化数据传输时间和任务完成时间(LTCT)的算法,用于处理具有相同优先级的多个DAG工作流之间的调度问题。在多个DAG优先级各不相同时的情况下,给出多优先级多DAG的混合调度算法。实验结果表明,LTCT算法较E-Fairness算法在保证多DAG调度公平性的基础上,能避免额外的数据传输开销,有利于缩短整个工作流的执行Makespan,提高资源的利用率。     

网格任务调度方法研究

网格计算中的关键问题之一是计算任务在各个资源之间的调度。提出了基于量子遗传算法（QGA）的网格任务调度算法,以减少调度时间为主要目标,增加资源利用率为次要目标。该算法采用量子比特间接编码的方式,通过有向无环图（DAG）来描述子任务间的依赖关系,根据深度值来给子任务的执行顺序进行排序。仿真结果显示,无论是任务完成时间还是资源利用率,此方法都明显优于基于遗传算法（GA）的网格调度算法。     

基于关键区间可靠度的网格工作流资源分配算法

目前针对执行时间限制严格的网格工作流资源调度与分配的研究工作已经取得了进展,然而这些工作没有考虑关键路径和非关键路径上任务执行时间的相对差异对资源分配算法产生的影响,这些算法或者仅考虑关键路径任务的资源可靠度问题而降低工作流执行成功率,或者仅考虑所有任务的资源可靠度问题而造成算法的低效率.针对这些问题,提出了一些新的定义,如关键区间和关键区间可靠度;同时也提出了一个新的网格工作流资源分配算法.与现有的分配算法相比,新的分配算法能既能保证限定期限内网格工作流执行成功率,又能提高资源分配效率.仿真结果证明了算法的正确性.     

多QoS约束的双目标最优的网格工作流调度研究*

针对当前网格工作流调度算法中大多只考虑DAG结构的网格工作流,涉及QoS参数较少或将多QoS参数聚合成一个单目标函数进行优化调度,提出了一种多QoS约束的双目标最优的网格工作流调度算法。该算法是基于AGWL网格工作流模型和改进的MOPSO算法,其目标是在满足可靠性、可利用性和声誉这三维QoS参数约束下,同时最小化两个冲突目标,即响应时间和服务费用。通过与原MOPSO所设计的网格工作流调度算法比较,该算法能获得更优的优化解。     

网格环境中基于负载均衡的工作流调度算法

由于网格工作流任务之间存在时序和数据依赖等关系,使得网格环境中工作流的调度问题成为一个NP完全问题。针对有向无环图(DAG)类型工作流提出一种调度算法,先确定关键路径,从而优先调度关键路径成员节点,该算法追求在最优时间跨度下的系统均衡负载,最后通过实验验证了该算法的有效性。     

军事网格工作流调度算法研究

针对军事网格应用及工作流的特点,提出一种基于网格工作流分割的调度算法。采用基于有向无环图的工作流建模方法,对网格工作流的相关概念进行形式化定义。在确定基本工作流之间的复合关系后,对网格工作流中的任务实施调度。实例结果表明,该算法能减少网格工作流的任务执行时间,具有较好的调度性能。     

A rotary chaotic PSO algorithm for trustworthy scheduling of a grid workflow

In this paper, a rotary chaotic particle swarm optimization (RCPSO) algorithm is presented to solve trustworthy scheduling of a grid workflow. In general, the grid workflow scheduling is a complex optimization problem which requires considering various scheduling criteria so as to meet a wide range of QoS requirements from users. Traditional researches into grid workflow scheduling mainly focus on the optimization constrained by time and cost. The key requirements for reliability, availability and security are not considered adequately. The main contribution of this study is to propose a new approach for trustworthy workflow scheduling in a large-scale grid with rich service resources, and present the RCPSO algorithm to optimize the scheduling performance in a multi-dimensional complex space. Experiments were done in two grid applications with at most 120 candidate services supplied to each task of various workflows. The results show better performance of the RCPSO in solving trustworthy scheduling of grid workflow problems as compared to GA, ACO and other recent variants of PSO.     

一个网格服务工作流的动态调度算法*

针对服务网格环境中资源的动态性,提出了一种并行调度算法PGSWA（parallel grid service workflow scheduling）,该算法引入了性能预测模型和并行就绪队列来预测下一段时间资源的性能并使得成员服务能够并行执行。实验证明,该算法能较好地缩短工作流的执行时间,提高工作流的执行性能。     

一种可靠性驱动的云工作流调度遗传算法

为了解决云环境中工作流调度的可靠性问题,提出了一种基于可靠性驱动信誉度模型的工作流调度遗传算法RDR-GA。算法以工作流执行跨度makespan与可靠性最优化为目标,设计了一种基于时间依赖的可靠性驱动信誉度模型,通过该模型可以有效评估资源可靠性。同时,为了寻找遗传最优解,算法设计了新的遗传进化和评估机制,包括：1)以进化算子对调度解中的任务-资源映射进行遗传进化;2)以两阶段MAX-MIN策略评估并决定调度解的任务执行序列。仿真实验结果表明,满足可靠性驱动的信誉度算法不仅能够以更精确的信誉度改善工作流应用执行可靠性,而且能够以比同类遗传算法更快的收敛速度得到进化更优解。     

Dependable Grid Workflow Scheduling Based on Resource Availability

Due to the highly dynamic feature, dependable workflow scheduling is critical in the Grid environment. Various scheduling algorithms have been proposed, but seldom consider the resource reliability. Current Grid systems mainly exploit fault tolerance mechanism to guarantee the dependable workflow execution, which, however, wastes system resources. The paper proposes a dependable Grid workflow scheduling system (called DGWS). It introduces a Markov Chain-based resource availability prediction model. Based on the model, a reliability cost driven workflow scheduling algorithm is presented. The performance evaluation results, including the simulation on both parametric randomly generated DAGs and two real scientific workflow applications, demonstrate that compared to present workflow scheduling algorithms, DGWS improves the success ratio of tasks and diminishes the makespan of workflow, so improves the dependability of workflow execution in the dynamic Grid environments.     

基于动态关键路径的仿真网格资源调度算法

从仿真系统工作流的关键路径分析，确定关键路径上的联邦成员节点，使网格资源调度方面优先获得保证。簦于仿真网格系统运行的复杂性和不确定性，引入了随机规划理论，提出了仿真网格的动态关键路径概念以及基于动态关键路径的资源调度算法，共同解决当资源有限以及任务相关情况下仿真网格的资源调度问题。具体实现，主要使用遗传算法以及MCP算法。仿真实验结果表明，基于动态关键路径的资源调度算法能够优化仿真网格资源的调度。