计算机集群中负载均衡技术的研究

将多台计算机组织起来进行协同工作来模拟一台功能更强大的计算机来解决问题,这种技术称为集群技术。群集中负载均衡在多节点之间按照一定的策略(算法)分发网络或计算处理负载。负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效的方法来扩展服务器带宽,增加吞吐量,提高数据处理能力,同时又可以避免单点故障。

基于Anytime算法的模型预测控制器的优化反馈调度

模型预测控制器可以实现为具有Anytime算法特征的模型预测控制(MPC)任务,它允许在执行时间和控制性能之间进行折衷.文中针对一组MPC任务,提出一种优化反馈调度算法(FS-CBS),在有限处理器时间约束范围内使全局控制性能最大化.该算法为每个MPC任务分配了一个恒定带宽服务器(CBS),并对CBS所预定的处理器时间进行动态调节,同时通过约束条件保证整个任务集的可调度性和各组分的稳定性.仿真结果表明,该算法对MPC运行时的执行时间变化不敏感,明显优于基本的CBS算法.

分布式开放实时系统调度策略研究

为有效管理分布式开放实时系统(Distributed Open Real-Time System,DORTS)的CPU和网络资源,提供实时应用端到端延时确保,提出一种基于资源预留的分层调度策略。对于任务的调度,首先利用最大需求任务优先与最小可利用率节点适应算法将任务分配到各节点,然后在节点上采用基于服务器的两层调度架构进行调度;对于消息的调度,采用3层调度架构:在顶层为每个应用创建一个高级别调度器,负责调度应用产生的消息;在中间层为每个节点创建一个低级别调度器来调度所有的高级别调度器;在底层,一个介质访问控制调度器用于授权各节点对网络的访问。设计了EDF-SS(Earliest Deadline First with Slack Stealing)算法用于改进软实时非周期消息的响应性。仿真实验证明了算法的有效性。

基于TBS时限分配的CAN动态调度方法

为避免周期性和非周期性消息相互干扰,保证CAN总线消息传输公平性,提出了基于总带宽服务器时限分配的动态调度(TDA-DS)方法。引入基本时间片,以传输触发消息帧(TM)和结束帧(ST)实现底层基于非固定周期的时间片轮转调度;引入总带宽服务器(TBS),以最早时限优先算法(EDF)实现上层周期性和非周期性消息的动态优先级混合调度。仿真结果表明,该方法在满足周期性消息可调度性的同时提高了非周期性消息的实时性。

基于反馈控制的开放式实时系统自适应调度算法设计与实现

对于负载不可预测且资源受限的开放式实时系统,传统"开环"调度算法不能根据系统负载情况调整调度策略,影响系统实时性能或造成资源浪费。采用双闭环反馈控制方法,改进目前开放式实时系统常用的时限驱动总带宽利用率服务器。本方法根据负载情况,动态地为不同实时性能需求的任务分配资源,保证硬实时任务满足时限要求并且提高资源利用率。实验表明,系统负载存在突发的情况下,算法既很好地控制了任务的时限错过率,又得到了较高的资源利用率。

开放式悬挂物管理系统任务调度策略研究

针对开放式悬挂物管理系统(Stores Management System,SMS)硬实时、软实时和非实时任务并存,任务需动态加入和退出,且任务执行时间不确定导致的调度困难,提出一种改进的基于服务器的任务调度策略。系统调度器由任务接收控制、调度服务器和自适应控制3大模块组成,其中任务接收控制可在不进行全局可调度性分析的前提下支持任务的动态加入和退出;调度服务器可支持多种约束任务并存于系统;自适应控制可有效解决任务执行时间不确定变化导致的调度困难。最后通过加入延迟任务控制和剩余带宽利用机制改进了常带宽服务器(Constant Bandwidth Server,CBS)算法。仿真实验表明,改进的算法有效地降低了软实时任务的截止期错失率和响应时间。