網(wǎng)格高性能調(diào)度及資源管理技術(shù)

前言

網(wǎng)格計算及其衍生的云計算是近年來興起的新技術(shù)，是影響下一個信息技術(shù)高潮的最重要的核心技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究領(lǐng)域中可以借鑒的技術(shù)基礎(chǔ)。網(wǎng)格被認(rèn)為是支撐未來各類應(yīng)用的新的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，是第三代因特網(wǎng)的應(yīng)用，是下一代的萬維網(wǎng)，是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、用戶界面領(lǐng)域最重要的突破性創(chuàng)新。網(wǎng)格相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用必將對社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國防和科學(xué)研究，以及人們的生活和工作方式產(chǎn)生巨大的影響。網(wǎng)格計算的相關(guān)技術(shù)是近年來信息技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在當(dāng)今信息全球化的社會中，網(wǎng)格作為一種計算和數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)設(shè)施，能為商業(yè)活動、政府行為、科學(xué)研究以及大眾娛樂等諸多領(lǐng)域提供信息化支持。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格應(yīng)用的預(yù)期目的，必須開發(fā)復(fù)雜的軟硬件與設(shè)備系統(tǒng)，通過它們改善用戶訪問網(wǎng)絡(luò)資源的方式，提高協(xié)同使用各種資源的效率，為需要穩(wěn)定、高效地使用各種資源的用戶提供網(wǎng)格策略上的支持。用戶在網(wǎng)格上無論是使用一個資源，還是將多個資源集成起來作為一臺虛擬的計算機(jī)，其為用戶提供的訪問資源方式都是一樣的。網(wǎng)格能夠給人們提供一個高級、強(qiáng)大的全球計算服務(wù)與信息數(shù)據(jù)資源管理平臺。由于網(wǎng)格中的資源具有分布性、共享性、自相似性、動態(tài)性、多樣性、自治性與管理的多重性等特點(diǎn)，跨多個管理域的網(wǎng)格高性能資源管理和任務(wù)調(diào)度成為網(wǎng)格計算的核心技術(shù)。目前，我國信息產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域研究包括網(wǎng)格計算平臺與基礎(chǔ)設(shè)施、軟件系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，而信息產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)領(lǐng)域?qū)儆凇秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中確定的16個重大科技專項(xiàng)之一。為此，近年來國家自然科學(xué)基金立項(xiàng)了重大項(xiàng)目“當(dāng)代并行機(jī)的并行算法應(yīng)用基礎(chǔ)研究”等30余項(xiàng)與任務(wù)調(diào)度和資源管理方向直接相關(guān)的自由申請項(xiàng)目。國家863計劃立項(xiàng)重大專項(xiàng)“高性能計算機(jī)及網(wǎng)格服務(wù)環(huán)境”項(xiàng)目。國家973計劃更是將相關(guān)網(wǎng)格計算的“新型計算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、算法及其支撐軟件的基礎(chǔ)研究”和“大規(guī)模、高速、高性能信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)研究”等項(xiàng)目作為重點(diǎn)研究課題。目前，還沒有書籍對網(wǎng)格以及云計算的核心服務(wù)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)闡述，我們在結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目，參閱大量中外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，編寫了這本書，意在介紹網(wǎng)格計算發(fā)展趨勢、網(wǎng)格高性能資源管理和任務(wù)調(diào)度核心服務(wù)技術(shù)等。全書共分為五章。第一章以簡明、易于理解的方式向讀者介紹了不斷發(fā)展的網(wǎng)格計算歷史、發(fā)展趨勢、實(shí)際應(yīng)用和網(wǎng)格相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。第二章介紹了網(wǎng)格資源管理以及任務(wù)調(diào)度的相關(guān)知識。

內(nèi)容概要

《網(wǎng)格高性能調(diào)度及資源管理技術(shù)》系統(tǒng)地論述了網(wǎng)格計算關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢、網(wǎng)格高性能資源管理、任務(wù)調(diào)度核心服務(wù)技術(shù)和云計算等相關(guān)內(nèi)容。全書共分為五章，主要內(nèi)容包括：網(wǎng)格計算的技術(shù)發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢和實(shí)際應(yīng)用；網(wǎng)格計算中的核心資源管理模型和任務(wù)調(diào)度涉及的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)知識、算法和分析；網(wǎng)格計算與云計算在概念上和技術(shù)層面上的異同點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)；結(jié)合網(wǎng)格仿真工具GridSim提供的代碼包，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格資源調(diào)度仿真示例?！　　毒W(wǎng)格高性能調(diào)度及資源管理技術(shù)》可以作為在網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)計算和云計算等研究領(lǐng)域的專業(yè)研究人員、技術(shù)人員、

書籍目錄

前言第一章　概論  1.1　網(wǎng)格計算簡介    1.1.1　網(wǎng)格計算的概念與特點(diǎn)    1.1.2　網(wǎng)格計算的發(fā)展過程與趨勢    1.1.3　國內(nèi)外網(wǎng)格計算項(xiàng)目簡介    1.1.4　網(wǎng)格計算面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)用  1.2　網(wǎng)格核心服務(wù)技術(shù)    1.2.1　網(wǎng)格計算的核心服務(wù)技術(shù)    1.2.2　高性能調(diào)度技術(shù)    1.2.3　高吞吐率資源管理技術(shù)    1.2.4　網(wǎng)格資源管理及任務(wù)調(diào)度的發(fā)展趨勢    1.3　小結(jié)    參考文獻(xiàn)第二章　網(wǎng)格資源管理及任務(wù)調(diào)度  2.1　網(wǎng)格資源管理概述    2.1.1　網(wǎng)格資源的定義    2.1.2　網(wǎng)格資源的分類    2.1.3　網(wǎng)格資源的特點(diǎn)    2.1.4　資源管理操作    2.1.5　網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)    2.2　網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)的主要模型    2.2.1　層次模型    2.2.2　抽象所有者模型    2.2.3　經(jīng)濟(jì)／市場模型    2.2.4　三種資源管理模型的應(yīng)用  2.3　網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度概述    2.3.1　網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度的特點(diǎn)    2.3.2　網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度的目標(biāo)  2.4　網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度模型……第三章　網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度算法第四章　網(wǎng)格資源管理模型　第五章　網(wǎng)格到云計算附錄　網(wǎng)格高性能調(diào)試及資源管理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境——GridSim簡介

章節(jié)摘錄

插圖：網(wǎng)格計算作為一種發(fā)展迅速的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠突破現(xiàn)有的計算限制，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模協(xié)同的科學(xué)計算及協(xié)同問題求解，成為一種新型的分布式計算模式，是繼Internet之后又一次重大的科技進(jìn)步。本章的主要目的是向讀者介紹網(wǎng)格的基本知識、網(wǎng)格計算的核心服務(wù)技術(shù)以及網(wǎng)格的發(fā)展趨勢。為此，本章從網(wǎng)格的概念、網(wǎng)格的發(fā)展過程、網(wǎng)格國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和網(wǎng)格計算的核心服務(wù)技術(shù)等幾個方面對網(wǎng)格計算進(jìn)行概述，為后面深入學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用網(wǎng)格高性能調(diào)度及資源管理技術(shù)提供基本知識。1.1 網(wǎng)格計算簡介高度信息化、科技化的新時代中，人們迫切需要功能更強(qiáng)、速度更高的計算機(jī)系統(tǒng)。超高速計算機(jī)的處理能力、復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲方法、下一代遠(yuǎn)程通信、新一代操作系統(tǒng)和服務(wù)以及非常高級的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力標(biāo)志著一個新的計算時代的到來。多種跡象表明，如何利用硬件和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來的匯聚能力，提高計算效率和生產(chǎn)力，已成為業(yè)界研究的重中之重。于是網(wǎng)格計算、云計算等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，網(wǎng)格計算等同于世界上最大的計算機(jī)，來滿足人類日益增強(qiáng)的計算性能的需求。網(wǎng)格的最高目標(biāo)是能夠同電網(wǎng)一樣使用網(wǎng)格中的資源，這個遠(yuǎn)大的目標(biāo)吸引了眾多的科研人員和資金投入到網(wǎng)格計算的研究當(dāng)中。因此，網(wǎng)格計算及其衍生的云計算等也得到了巨大促進(jìn)性的發(fā)展，從最初的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品演變成今天科學(xué)界和工業(yè)界引人注目的技術(shù)。1.1.1 網(wǎng)格計算的概念與特點(diǎn)網(wǎng)格是從電力網(wǎng)絡(luò)中借鑒過來的一個概念，原本是希望計算力和計算資源能夠像電力一樣“打開電源開關(guān)就可以使用”，而不用去關(guān)心是誰、如何提供這些服務(wù)。網(wǎng)格上的資源包括計算機(jī)、集群、計算機(jī)池、儀器、設(shè)備、傳感器、存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)、軟件等實(shí)體以及實(shí)體工作時所需要的軟件和數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)格將它們轉(zhuǎn)化成一種隨處可得、可靠、標(biāo)準(zhǔn)而經(jīng)濟(jì)的計算能力?！毒W(wǎng)格：一種未來計算基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)圖》一書中把網(wǎng)格定義為構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù)，它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備等融為一體，為科技人員和普通用戶提供更多的資源、功能和服務(wù)。

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《網(wǎng)格高性能調(diào)度及資源管理技術(shù)》是由科學(xué)出版社出版的。

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