网格和传统的并行计算系统不同,它是一个共享的企业环境,在网格系统中没有集中式的控制中心,这使我们在网格任务调度方面面临着一些新的挑战。网格调度追求的目标是在把可用资源调度给需要的应用任务的同时,使系统获得最高的吞吐率。另外,在网格这类共享异构环境中进行资源和任务的匹配,要求我们必须考虑QoS(服务质量)的问题。目前,对于网格任务调度及其算法的研究尚处于起步阶段,迄今为止,还未出现针对异质异构的、动态变化和可扩展的网格环境提出系统级的解决方案,而且,集中式的资源管理方式也大大限制了调度系统的灵活性和鲁棒性。 本论文对传统的通用自适应启发式调度算法进行了基于网络带宽约束的改进,新算法充分考虑到网络带宽对调度策略的影响,即对高带宽要求的任务实行优先调度,以避免出现低带宽要求的任务占用高带宽计算资源,而高带宽要求的任务只能等待的情况,从而大大提高了调度系统的吞吐率。为了验证新算法在性能上的改善,本文的实验部分还设计了一个模拟实验,演示了新算法在网格环境中的性能改善。在模拟实验的设计过程中,主要用多线程技术来模拟网格任务的执行,用随机数来描述主机的参数,从而构造出一个异构的网格环境。此外在文中围绕网格调度这个中心,对网格计算的概念、任务调度的原理和架构、性能预测模型、任务的分解和并行化以及基本调度服务等方面进行了论述。 当然,本研究只是考虑QoS因素约束的网格任务调度的一个初步尝试,目前我们仅仅提出了只考虑一维QoS因素即网络带宽的任务调度改进算法,所以在这方面还存在很多问题需要解决。比如,如何把多维QoS加入到任务调度算法的设计中,还是一个需要重点研究的问题。另外在网格环境中,如何将各种QoS指标进行分类、如何选择合适的调度频率以达到优化的目的、如何在实际的网格系统中应用算法等,仍然需要我们作进一步的研究。 本文受国家自然科学基金(批准号:60402028)、湖北省自然科学基金(批准号:2003ABA041)和武汉市青年晨光计划(批准号:20045006071-15)资助。