分布式仿真网格平台的关键技术研究

网格是执行任务的共享资源的集合。对用户而言,它就是一个大系统,以访问强大而分散的资源。从分布式仿真技术的发展需求入手,论述了将网格技术引入仿真领域,构建分布式仿真网格平台的必要性。通过对仿真技术和网格技术特点的分析,提出了分布式仿真网格的技术框架和概念框架,并进一步从技术实现上提出了构建分布式仿真网格所需要的关键技术,包括:统一用户管理、资源管理和调度、作业管理和调度、并行和集群RTI等。最后,根据分布式仿真网格的关键技术进行了仿真网格的原型系统设计。

支持资源预留的网格计算仿真平台

资源预留是实现网格作业服务质量保证的重要方法。对网格资源管理机制和调度算法的研究主要是通过仿真进行的。给出了一个离散事件驱动的仿真平台,实现了对本地调度器、全局调度器、资源监测器、资源代理、网格用户、本地用户等主要网格实体的仿真,实现了主要的调度算法,提供了网格提前预留、网格协同预留、本地提前预留和底层处理单元的预留功能,可用于资源预留相关的并行计算和网格计算环境中的资源管理和调度算法的仿真。

基于SGE的仿真网格及其作业调度研究

网格引擎是一个构建本地和集群网格的工具,其框架是由四种类型的主机及其对应的守护进程构成。该文主要研究了通过SGE框架构建分布式仿真网格平台的方法,描述了仿真网格平台上执行用户提交的仿真任务的工作流程。随后讨论了基于SGE仿真网格中的资源组织和作业调度,并分析了仿真网格中所使用的作业调度算法,包括确定作业顺序的FIFO算法、优先级算法、等额度和日历算法等;确定队列顺序的负载调整、队列号等算法等。

基于网格的分布仿真平台的核心技术研究

提出了一种基于网格的分布仿真平台,结合最新网格技术和高层体系结构技术实现以服务为基本元素的分布仿真运行支撑环境,具有灵巧、高效、通用和实用的特点。并进一步从技术实现上提出了构建平台所需的核心技术,包括:运行支撑环境中基于代理的请求回调机制、实现仿真资源管理和调度的管理中心、高效的协同监控组件。最后,对平台的核心组件进行性能测试。该平台可以高效完成广域网仿真,实现仿真资源的共享、重用及优化调度,提高系统负载均衡能力,实现对仿真的协同监控。

基于移动Agent的网格计算资源管理模型设计

网格计算是当前高性能计算领域的一个研究热点,由于网格计算的资源具有分布性,异构性,自治性,动态性等特点,因而其资源管理比一般系统的资源管理具有更大的复杂度。文中提出了一种基于Agent的网格计算资源管理模型,并且采用了混合遗传模拟退火算法作为调度策略,满足了网格对调度系统可扩展性和全局最优调度的需求。实验结果证实了该方法的有效性。

基于竞标机制的网格资源管理模型的模拟

由节点主动参与的、基于竞标机制的网格资源匹配和任务调度的常用方法是基于降低网格管理开销和提高网格绝对性能的目的。网格规模的扩大、集中式方法管理开销的增加,严重抵消了由规模扩大所带来的网格性能的提高,该网格资源管理模型主要解决此类问题,并进行了仿真程序的设计和性能模拟。

一个高分子模拟计算网格的资源管理

主要介绍了一个高分子模拟计算网格平台资源管理的研究与实现。该计算网格的资源平台是集群式高性能计算机系统,接口采用了Globus3.2GRAM,符合OGSA的标准。对于集群式高性能计算机系统的管理采用OpenPBS。由于OpenPBS不支持Globus3.2,因此扩展了OpenPBS的相关组件。同时还为计算任务提供了checkpoint机制,给用户的计算程序提供了容错功能。实践结果表明,本软件很好地实现了计算网格的资源管理。

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。

一个高分子模拟计算网格的作业管理

高分子模拟计算网格为复杂材料研究人员提供了分子模拟软件、计算资源和信息共享的平台。设计和实现了网格作业管理模块,包括作业的提交、调度和监视,为用户提供了一个透明的网格资源的使用方法。该模块已经成功部署到高分子模拟计算网格系统中,试验结果表明,作业管理为网格用户提供更好的服务质量,实现了对网格资源的优化使用。

基于BOINC的仿真网格设计与实现

现有基于HLA标准的仿真体系缺乏对分布式计算资源的有效管理利用,同时大多采用静态部署邦元的方式,效率低下并缺乏灵活性。实现了一种将现有符合HLA标准的Simkit仿真体系与BOINC网格中间件相结合的仿真网格,能够对分布式计算资源进行有效探知、管理和调度;实现了邦元自动分发、部署以及结果文件自动收集;提供用户友好的管理界面,简化仿真任务创建配置过程,可对仿真过程进行实时监控。该系统已应用于实际仿真工程,运行稳定,较好地提高了仿真效率,符合预期要求。

高计算密度仿真任务的分解与负载均衡

从分布式仿真技术的发展需求出发,论述了将网格技术引入仿真领域,从而构建分布式仿真网格平台的必要性,对仿真网格的原型系统设计的框架进行了说明,并且提出了基于网格资源分配和管理服务GRAM,以实现高计算密度仿真任务的分解与负载均衡的方法.