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发布时间:丁道建
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摘 要:随着社会的发展,科技的进步,人们的生活发生了翻天覆地的变化,互联网的广泛开发使用,是人类近代史上最值得骄傲的事情之一。当今时代是一个大数据时代,云计算的出现为很多领域提供了便利条件,如超大数据的计算、预测天气、未来市场的发展趋势等。云计算是一种高性能、低成本的互联网服务模式,为客户提供云计算服务,使计算能力富有商品化气息。目前云计算虽然取得了不错的成果,但其在进行调度计算时常常忽略时间与可靠性方面的影响,为了呈现出更完美的云计算模式,,相关研究人员应加大此方面研究力度。

关键词:云计算环境;时间;可靠性;调度策略

如今社会渐渐步入网络时代,各个领域的发展也极其迅速,庞大的数据量导致单个计算机计算系统负荷过重,而Agent系统的出现很好的解决了这一问题,如今分布式计算遍布各个领域,在其中发挥了巨大的数据处理作用。当下系统通常由于数据的庞大、复杂呈现出分布式特点,而Agent可以将多个计算节点结合,同时完成多个计算任务,实现了大数据的快速处理和精准计算。虽然Agent可以很好的完成大数据处理任务,但是往往客户提出的任务和相关服务需求,需要Agent进行调度策略的选择,从而找到最快速、最有效的方法。

1 云计算基本概念

云计算是互联网普遍应用下的产物,也是基于互联网之外的附加服务,云计算作为一种虚拟资源,通常需要互联网提供动态易扩展服务,与互联网有着不可分割的关系。很久之前,云是电信网的代名词,如今云作为互联网、网络的比喻说法,能够将互联网与基础设施的抽象关系进行有序整理。因此云计算具有超强大的计算能力,甚至可以完成每秒10亿次的运算任务,用户只需要将数据通过手机、电脑等通讯设备输入数据中心,按照云计算的提示,根据自身需求进行计算即可[1]。

当今社会一直没有对云计算做出精准的定义,云计算的相关解释甚至多大百种以上,目前较受大家接受的是,美国国家标准与技术研究院对于云计算的定义:云计算是一种商品化服务,为客户提供方便、快捷的网络访问需要按照使用量付费。云计算具有相当庞大的计算资源共享池,其操作方式简单,用户只需要简单操作下就可以快速、准确的获取自己需要的资源。

2 基于时间和可靠性的调度策略

一个完整、高效率的计算系统,不仅要拥有完美的结构设计,同时控制调度策略也是非常重要的一部分。控制调度策略发挥着与人脑同样的作用,支配着整个系统的运行,其工作效率直接影响到系统完成任务的速度与质量。将调度策略建立在时间与可靠性的基础上,有利于找到最完美的调度策略。系统具有自动划分任务与计算节点的功能,当全局Agent对执行Agen发出任务后,Agen会对任务的特点以及相关参数进行分析,并将任务合理分配到各个节点,共同完成计算[2]。

(一)系统模型相关假设

1.执行Agen将任务分别发送至各个计算节点后,计算节点马上进行数据处理,完成后,将最终结果发送给执行Agen。

2.在进行数据处理时,计算节点有一定的故障率,以及处理故障的能力,此现象不会与外部产生任何关系,各节点故障均具有相互独立的特点。

3.通信信道与计算节点特点相似,均有与外部环境无关、相互独立的故障率与故障处理能力。

4.EB中的子任务处理是按照先后顺序进行的,子任务的执行时间与任务复杂程度成正比,与计算节点数据处理速度成反比。

5.不论是全局Agen或是执行Agen,其处理任务的能力绝对可靠,执行时间可忽略不计

(二)服务时间与服务可靠性

假设用户给全局Agen下达的任务为ひ,执行Agen将此任务分为m个可单独执行的子任务,在对子任务进行划分,分为h个EB模块,并保证每个模块中至少有一个子任务,将模块定义为ói,彼此互相独立,可得到以下公式:

完成模块的划分后,对每个计算节点分发子任务,已知有g(g≥h)个计算节点,以Ω作为节点集进行定义,将Ω分为h个互相独立的计算节点子集ωi,则可得到以下公式:

计算节点或者通信信道在进行数据处理时,发生故障的几率几乎相同,因此可以认为EB任务集在节点执行的时间为无穷大[3]。

3 调度策略与求解

(一)调度策略

由于每个用户的要求不同,因此需要进行策略选择,目前比较常用的是最长服务时间与最低服务可靠性两种。

当客户对于完成任务的时间有一定要求时,通常最长时间为θ,此时系统必须保证平均服务时间ω不能大于顾客规定的最长时间θ。执行Agent的任务就是在保证平均时间小于最大时间的前提下,找到最合理的分配方式,将服务可靠度R提升至最高。

而如果客户要求任务的可靠性时,同样会给定一个最低可靠性

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