面向应用的虚拟桌面网格架构

针对桌面网格中出现的应用部署难、作业结果差异大、系统可扩展性差等问题,基于虚拟化技术提出一种桌面网格架构。利用虚化技术的隔离性和封装性,通过面向应用的作业调度策略以及有限生命周期的虚拟机控制方式,实现一个易于扩展且易于部署的桌面网格架构。分析及测试结果表明,该架构适用于大规模应用场景,架构中所采用的面向应用的调度策略以及虚拟机控制方式是有效可行的。

桌面网格中面向检查点的任务调度策略研究

为了提高桌面网格中资源的利用率,在FCFS(first come first service)调度的基础上,利用了检查点技术,提出与描述了几种高效的任务调度策略:FCFS-AT(adaptive timeout),FCFS-TR(task replication),FCFS-PD(prediction on demand)等。分析了调度策略对资源挥发性与不可用所带来的负面影响,建立了实验环境,采用对子任务数据跟踪的工具,在不同的设置条件下对这些调度策略上进行了测试。测试结果表明,大部分的检查点调度策略都比经典的FCFS算法性能好,检查点的数目也影响系统的性能,但是影响不是很明显。

基于非结构化对等网络的分散式桌面网格平台

描述了一个基于非结构化对等网络、可以共享网络上空闲资源的JVMs虚拟机的桌面网格平台UDDG(unstructureddecentralized desktop grid)。提出了对等实体的最小活跃邻居节点数、更新时间域值等概念,每个对等实体维护了一个最小活跃邻居数的列表,结合非结构化对等网络的网络跳数的机制,通过广播查找消息来寻找资源的虚拟机。通过构建评测环境,运行并行案例程序计算结果表明,UDDG提供了一种构建高性能的桌面网格平台的新思路。

基于混合式非结构化对等网络的桌面网格平台

利用非结构化对等网络的可扩展性与非集中性的特点,设计与实现了一个基于混合式非结构化对等网络的桌面网格平台UDGP(Unstructured P2P Desktop Grid Platform)。UDGP平台中的节点角色分为工作机对等实体、管理机对等实体、应用程序对等实体,共同的协同与合作完成并行分布式计算。利用了一个通用的混合式对等网络通信库JXTA,JXTA框架方便了对等实体直接或间接的通信,保证了对等实体组的自组织特性与安全性。构建了平台的测试环境,以生物多序列比对作为案例程序,实验结果表明UDGP平台的加速比与计算时间比同类系统性能较好,具有稳健性、高效性与可扩展性的特点。

桌面网格中面向资源可用性预测的任务调度算法

提出桌面网格平台下的一种面向资源可用性预测的任务调度算法.该算法充分考虑了计算资源在执行作业的过程中可能发生的行为,采用预测技术保证了任务的高效而合理的分配.当计算资源发生异常时,通过公平的转移权重预测方法估计资源在下一阶段可能的状态,计算出资源的可靠性概率,然后开始调度子任务给资源.通过建立实验环境,设置不同的可靠性域值T与历史检查资源天数N等参数,在桌面网格上进行了测试.最后把该调度算法的实验结果与PPS等调度策略进行比较,验证了本文的任务调度算法在子任务处理率与通信轮回时间上有比较好的性能.

基于桌面网格的分布交互仿真平台

为解决分布交互仿真中存在的运行效率问题,设计并实现了一种基于桌面网格技术的分布交互仿真平台。将桌面网格技术与分布交互仿真技术结合起来,研究了桌面网格在分布交互仿真中的作用,设计了桌面仿真网格架构。提出了仿真网格的管理和运行流程,根据模糊数学原理建立了一种基于多因素对节点负载进行综合评价的负载均衡算法。该平台解决了分布交互仿真的资源管理和模型负载均衡问题,通过某飞行器仿真应用验证了其可行性和有效性。

支持分布交互仿真的桌面网格关键技术研究

针对基于HLA的分布交互仿真存在的主要技术问题,将桌面网格技术与基于HLA的分布交互仿真技术结合起来,建立了两者的四层映射关系,设计并实现了支持分布交互仿真的桌面网格系统,解决了分布交互仿真的资源动态迁移和模型负载均衡问题,为提高基于HLA的复杂仿真系统运行效率提供了一种技术途径。

桌面网格环境下遥感数据动态存储模式研究

基于网格体系结构节点资源能够被共享并被协同使用的概念,设计在分布式节点上实现数据存储和传递的网格数据存储系统。该系统允许网格用户在本地将数据上传到网格,网格管理节点负责对参与共享存储资源的节点进行管理,并将预定大小的数据分配到相应节点存储,同时响应网格用户的请求,使用基于Hash表的路由信息,找到对应请求网格数据的最佳路径,并激活网格线程,实现网格数据在节点间的完整传递。基于Alchemi网格中间件和.NET框架对遥感数据而进行的开发和应用表明,桌面网格动态存储是一个可行的网格计算应用。

基于桌面网格技术的复杂仿真系统研究

在攻防对抗仿真环境的研究中,仿真系统的规模越来越庞大,模型的计算复杂度越来越高,无论采用传统的单机仿真还是基于HLA的分布式仿真,都面临系统运行效率不高的问题。网格技术与分布交互仿真技术的结合成为解决大系统提高仿真运行效率的有效途径之一。将桌面网格技术应用于复杂仿真系统中,研究了桌面网格技术在复杂仿真系统的应用过程,设计了四层桌面网格系统架构。根据架构实现桌面网格技术的仿真系统,解决了仿真模型的分布计算和负载均衡问题。仿真实验结果表明,桌面网格技术是解决复杂仿真系统提高运行效率的一种有效途径。

一种新的桌面网格的性能监测研究

对使用沙箱技术的桌面网格系统的监测进行了研究,给出了一个能构建网格资源利用的全局、准确、连续的视图的网格监测工具。测试证明监测工具能对大型桌面网格(12000人)在桌面PC机资源消耗少于0.1%的情况下进行监测,虽然在EntropiaDCGrid平台上开发但也容易整合到其他桌面网格系统中,并支持现存的网格信息服务。

桌面网格计算平台在多序列比对算法中的运用

提出了一种多序列比对ClustalW算法并行化处理的新方法ParaClustalW,该方法使用桌面网格计算平台作为高性能编程环境和运行平台。分析了多序列比对算法在桌面网格平台上的任务划分方式、并行化策略和实现技术。ParaClustalW策略考虑到序列的数目与序列的长度等因素,实现任务划分的均衡性。经实验证明,ParaClustalW方法具有较好的计算速度和加速比,在同等机器配置下,优于当前的一些计算方法,对多序列比对算法的研究具有参考价值。

桌面网格环境下虚拟化技术的应用研究

桌面网格是典型的异构计算资源环境,而虚拟化技术具有良好的封装性及隔离性,能整合异构资源并屏蔽不同操作系统的差异。为此,基于VirtualBox虚拟机实现桌面网格系统。对虚拟机运行环境的配置参数进行测试,设计实现自适应内存配置模块。分析作业运行不同阶段硬盘I/O、带宽I/O等性能差异对作业运行效率的影响,并针对镜像多样性及虚拟机启动与带宽造成的损耗,设计远程镜像库及动态作业文件系统,实现虚拟机的多样性选择及作业运行环境的动态部署,同时使用缓存服务弥补因使用虚拟机所造成的损耗。应用结果表明,该系统能够较好地满足高能物理计算的需求。

基于桌面网格技术的高能物理计算系统

针对传统的集群计算资源无法满足高能物理计算中对于海量数据处理的需求,基于桌面网格技术提出一种新型高能物理计算系统。该系统通过虚拟化技术,实现高能物理计算在桌面网格上的应用部署,并且设计镜像元数据服务进行远程镜像库管理。根据高能物理计算的特点,实现以DIRAC,BOINC,3G-bridge为基础的新型桌面高能物理计算系统。系统以BOINC计算服务为基本框架,3G-bridge处理作业请求,DIRAC提交计算作业。测试与分析结果表明,该系统能对高能物理作业提供稳定高效的计算服务,计算结果可靠,具有高可扩展性。

支持多应用的桌面网格关键技术研究

针对基于多应用的计算需求及桌面网格设计中的主要技术问题,设计了桌面网格架构六层模型,并介绍了关键技术以及具体的实现方法,目的是解决在设计桌面网格架构时所面临的应用部署慢、整合异构计算资源难、作业调度模型少及扩展性差等问题,具体的实现方法包括采用多种通信模块,能够整合不同的计算资源访问系统;通过使用代理作业模块实现作业实例的转换的方法;采用文件系统及镜像服务,实现面向不同应用的作业环境及镜像需求;基于虚拟化技术实现异构计算资源的整合;针对不同应用类型的差异性,开发了通用控制程序组件;面向不同应用类型需求,实现的多种调度模型。基于这些方法实现了支持多应用的桌面网格系统,分析测试结果表明,这些方法可行并具备通用性。

桥接桌面网格和服务网格

介绍一项新的欧盟第7框架基础架构研究项目:EDGeS(Enabling Desktop Grids for e-Science).该项目致力于搭建推动桌面网格和服务网格间互用性的桥梁技术.还对现有的网格系统进行了分类:桌面网格(例如BONIC和Xtrem Web)与服务网格(例如EGEE).然后进一步描述了对于桌面网格和服务网格应用间转换的解决方案.探讨了现有的、流行的桥梁技术,用户访问问题,分布式数据的部署与应用开发的问题.

刍议分布的交互仿真平台在桌面网格技术下的问题研究

近几年来,世界经济发展十分迅速,同时各种新科学、新技术层出不穷,在这种环境之下,计算机网络技术取得了较大程度上的进步。为国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而在计算机网络技术发展的同时,计算机仿真技术的应用领域也得到了一定程度上的拓宽。然而在发展的过程之中也遇到了一定的问题,其中便有单台计算机仿真不能达到计算机资源逐渐膨胀的要求,在这种情况之下,分布式交互仿真平台逐渐进入了人们的视线,本文就针对基于桌面网格的分布交互仿真平台进行研究与分析。

计算机远程监控系统关键技术研究

针对计算机远程监控系统中需要解决的若干关键问题,设计一个客户/服务器模式的远程监控系统。利用套接字和应用程序的伪消息机制,对控制客户端和被控服务器端进行数据交换,从而达到监控与被监控的目的;利用桌面网格技术大大减少了屏幕数据的传输量;根据桌面图形图像的特点,提出了霍夫曼(Huffman)算法和行程(RLE)算法,有效地实现了桌面图形图像的编码和解码。

利用结构化对等网络构造计算资源共享平台

设计和构建了一个基于结构化对等网络的计算资源共享平台DHT-CRSP。它可以把因特网上用户提交的科学计算作业高效地映射到平台中合适的工作节点上运行,通过容错和安全机制,能保证系统的可靠性和正确性。描述了DHT-CRSP中支持的两种分布式哈希表:Chord协议节点树和CAN协议空间区域;分析了DHT-CRSP中高效的资源匹配算法。通过构建评测环境,运行各种负载与作业场景下的结果表明,DHT-CRSP系统可以获得好的负载均衡性能、低的资源匹配代价,它提供了一种构建高性能的桌面网格平台的新思路。