异构云平台下多DAG工作流的节能调度策略研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:honghui2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着云计算技术的快速发展,云数据中心的规模在不断扩大,高能耗已成为云平台一个突出的问题。以往的研究是通过虚拟机的迁移聚合来降低云平台能耗,但是当虚拟机部署到物理机后短期内不会进行迁移,此时可以考虑通过任务调度进一步降低云平台能耗。然而,目前的云平台任务调度方法大多以减少任务执行时长为目标,针对不同计算性能的异构节点构成的异构云平台时,这种任务调度策略可能导致较高的能耗。另外,云平台上的计算任务大多以科学工作流等形式表示,即子任务之间并非相互独立,一般可采用有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)表示任务间的依赖关系。在实际云任务调度中往往是对多个工作流同时进行调度,因此需要研究对多个DAG工作流的调度方法。基于上述分析,本文结合云平台的异构性,针对异构云平台中多个DAG工作流的调度,分析DAG任务依赖关系,考虑任务调度中影响异构云平台能耗优化的相关因素,以最小化异构云平台能耗为研究目标,提出一种异构云平台下多DAG工作流的节能调度策略。本文主要工作如下:(1)调研了云平台任务调度的国内外研究现状,分别从优化目标和任务类型角度阐述现有的任务调度方法,挖掘出当前DAG工作流调度中待改进的部分,通过对现有文献的归纳总结,提炼出DAG工作流调度中存在的问题,并重点分析异构云平台下多DAG工作流的节能调度技术。(2)建立了DAG工作流模型和任务调度模型。在DAG工作流模型中,将DAG工作流进行了形式化定义,对DAG的相关条件进行了约束,并对研究中使用的4种不同结构的DAG工作流进行了说明。在任务调度模型中,对涉及的相关变量以及变量之间存在的关系进行了表征,该模型根据虚拟机状态实时感知物理机工作负载,预测物理机的工作和空闲能耗,进而得到云平台的能耗,并以最小化异构云平台能耗为目标,建立任务调度最优化问题。(3)提出了一种最小化异构云平台能耗的多DAG工作流调度算法。该算法在工作流调度过程中通过两个阶段实现所提优化目标,第一阶段:计算待分配工作流的优先级;第二阶段:根据优先级将待分配工作流调度到合适的计算节点。在第一阶段中,考虑结合以DAG工作流为调度单元的粗粒度排序和以DAG工作流内的子任务为调度单元的细粒度排序,实现待分配工作流的最优排序,该排序结果有助于第二阶段任务分配的实施;在第二阶段中,综合分析了多种影响异构云平台能耗的因素,从而求解所提最优化问题。最后在Cloud Sim上进行对比实验,将本文所提算法与其他任务调度算法进行比较,实验结果表明,本文所提算法在降低云平台能耗方面表现出很好的性能。将本文提出的节能策略加入到其他算法中,对其他算法进行改进,实验结果表明,改进后的对比算法比原算法在能耗上有显著降低,这体现出本文算法在最小化异构云平台能耗的同时,还有助于其他任务调度方法进一步优化能耗。
其他文献
勾股定理在平面几何的学习中占据着重要的地位,它在中学数学的教学中对教师而言是一大难点,近年来对于勾股定理的教学设计备受教育研究者关注。文章研究的问题是初中“勾股定理”教学设计的比较研究,对数学课堂的教学设计理论进行了梳理,在此基础上应用了文本分析法、比较法以及案例分析法,对9篇勾股定理教学的文章从教学目标、教学过程、渗透的数学思想方法三个维度进行比较分析。对勾股定理教学的不足之处进行反思,构建了体
随着人们生活水平的不断提升和对健康的需求不断加大,钢铁行业的竞争不断加剧。作为技术密集型产业,技术人才就对钢铁企业的发展产生了至关重要的影响。现代企业管理理念认为,企业要想在竞争中获得发展,那么就必须要通过核心竞争力来不断的壮大自己。在现代企业中,员工是企业核心竞争力的源动力,结合钢铁企业来看,技术型员工对钢铁企业的发展更有着非凡的意义。因此,在不断加剧的市场形式下,钢铁企业要如何打造出高附加值的
快速检测葡萄糖浓度在临床医学、食品工业、生物分析、环境监测等领域都有着至关重要的作用。无酶葡萄糖传感器通过葡萄糖分子在活性电极表面发生直接电催化氧化反应而对其进行检测,不受葡萄糖氧化酶难固化、成本高、不易保存等缺点的限制,而受到研究者的广泛关注。过渡金属因储量丰富、价格低廉以及丰富的价态变化,成为电化学催化材料的研究热点,在葡萄糖传感、电化学析氧等多个领域都具有广泛的应用。镍基合金材料由于亚稳态以
多智能体系统一致性控制问题作为分布式计算、负载均衡以及编队控制等技术的基础,受到国内外学者的广泛关注。然而现有的安全一致性研究很少考虑系统通信链路遭到攻击的情形,
作为模式识别领域的重要研究方向之一,人脸识别问题一直是人们关注的重点。伴随着近几年来深度学习技术的深入应用,人脸识别技术也取得了巨大的发展。但是相机采集的图像样本存在很多干扰因素,如局部遮挡、姿态变化等,影响了图像样本的特征表达能力;除此之外,识别系统无法有效区分真实人脸和照片中的人脸,容易受到照片欺诈,以上因素都会对识别结果造成不利影响。本文以上述问题为出发点,提出了基于双姿态特征的人脸反欺诈算
土地是人类赖以生存和发展的重要稀缺性资源,人类的一切生活和生存都离不开土地。农村土地是农民最重要的生产资料,也是农村经济发展赖以发展的基础条件。随着市场经济的深入
近年来,天然气作为绿色清洁能源的共识逐渐凝聚,全球液化天然气工业及海洋运输事业不断发展,越来越多的国家开始关注液化天然气的进口,这些有利条件都为全球液化天然气贸易与运输黄金期的到来奠定了坚实的基础。在环保政策、城市燃气和工业领域煤改气工程、替代能源价格上涨和新燃气电厂投运等多重因素的影响下,我国天然气消费量稳步提升,未来发展潜力巨大。A公司引入战略投资者,成立新的合资公司后,由计划性经营方式向市场
近年来,教师的专业发展水平随着教育的不断改革备受关注,学者们开始致力于研究数学教师的专业水平现处于什么和应该处于什么阶段,而高中数学教师从更高的数学角度审视中学数学课程的能力又是促进教师知识专业发展的一个重要渠道,即从现代数学发展的高度可用来审视初等数学达到落实《标准》的要求,进而达到深入理解教材的目标。因此,论文采用问卷测试法、访谈法和个案比较法,调查40名一线高中数学教师和数学教育硕士生,从以
死锁是自动制造系统(Automated Manufacturing System,AMS)中出现的一种极不理想的现象,系统陷入死锁即意味着缺失活性,通常会影响资源分配系统(Resource Allocation System,RAS)的正常运行,使得系统局部或整体陷入停滞状态,从而导致加工任务的失败。在以安全问题为首的系统中,可能带来灾难性的后果。因此,对系统进行活性分析,解释死锁出现的本质原因,
改革开放40年来,收入差距呈现出不断扩大趋势的同时,我国居民的平均幸福感却呈现出了上升的态势。“收入差距的进一步扩大导致幸福感下降”的说法在我国似乎并不成立,因为近