Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1090594)

Файл №1090594 Диссертация (Математическое и программное обеспечение балансировки вычислительных заданий для распределенных вычислительных комплексов на основе прогнозных моделей)Диссертация (1090594)2018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МИНОБРНАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯМосковский технологический университет____________________________________________________________На правах рукописиАлпатов Алексей НиколаевичМатематическое и программное обеспечение балансировкивычислительных заданий для распределенныхвычислительных комплексов на основе прогнозных моделейСпециальность 05.13.11 – Математическое и программное обеспечениевычислительных машин, комплексов и компьютерных сетейДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:кандидат технических наук, профессорРощин А.В.Москва – 20162ОГЛАВЛЕНИЕСПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .....................................................................................

5ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 6Актуальность исследования ................................................................................... 6Степень разработанности ....................................................................................... 7Объект и предмет исследования ..........................................................................

10Цель работы ........................................................................................................... 10Задачи работы ........................................................................................................ 10Методология и методы исследования ................................................................. 11Научная новизна диссертационной работы........................................................ 12Теоретическая и практическая значимость работы ........................................... 12Соответствие паспорту специальности...............................................................

14Достоверность полученных научных результатов, выводов и рекомендаций 14Апробация работы ................................................................................................. 15Публикации по теме диссертации ....................................................................... 15Результаты, выносимые на публичную защиту диссертации ..........................

17Структура работы .................................................................................................. 19Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧИ БАЛАНСИРОВКИВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ В ГЛОБАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЁННЫХВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ ............................................................ 201.1. Исследование особенностей и задач реализации современныхраспределённых комплексов ................................................................................

201.1.1. Распределённые вычислительные комплексы и их классификация .. 211.1.2. Особенности архитектуры современных РВК ..................................... 231.1.3. Концепция GRID Computing .................................................................. 271.1.4. Задача балансировки вычислительной нагрузки в РВК .................... 301.2. Анализ существующих подходов к решению задачи балансировкинагрузки для распределённых комплексов......................................................... 321.3.

Анализ и классификация методов балансировки нагрузки узловраспределённого вычислительного комплекса .................................................. 3631.4 Алгоритмы балансировки нагрузки, применяемые в промышленныхсистемах .................................................................................................................

401.5. Прогностический подход к балансировке нагрузки в распределённыхвычислительных комплексах ............................................................................... 45Выводы по 1 главе ................................................................................................. 47Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА БАЛАНСИРОВКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙНАГРУЗКИ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗНЫХ МОДЕЛЕЙ...................................

492.1. Постановка задачи балансировки узловой нагрузки .................................. 502.2. Применение метода квазилинеаризации для оценки загрузки узла ......... 522.3. Нахождение прогнозных оценок загрузки узла РВК ................................. 54Выводы по 2 главе ................................................................................................. 57Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДАБАЛАНСИРОВКИ НАГРУЗКИ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЁННЫХВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ.............................................................

583.1. Анализ влияния параметров модели на производительностьраспределённого вычислительного комплекса .................................................. 593.2. Разработка имитационной модели исследуемого комплекса .................... 613.3. Анализ полученных результатов ..................................................................

683.3.1. Расчёт индекса безразмерной ошибки прогнозирования и анализпроизводительности работы разработанного алгоритма .............................. 683.3.2. Анализ влияния структуры файловой системы .................................. 743.3.3. Анализ влияния протокола передачи данных ...................................... 75Выводы по 3 главе .................................................................................................

78Глава 4. МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВБАЛАНСИРОВКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯРАСПРЕДЕЛЁННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ..................... 794.1. Концепция разработки сложных программных систем ............................. 794.2. Обоснование выбора программно-аппаратных средств реализацииразрабатываемой программной системы ............................................................ 844.3.

Организация программной системы балансировки вычислительнойнагрузки в РВК ...................................................................................................... 92Выводы по 4 главе ................................................................................................. 98ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 994СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................

102ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Копия свидетельства о государственной регистрациипрограммного обеспечения для ЭВМ ............................................................... 114ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Копии актов внедрения внедрении результатовдиссертационной работы .................................................................................... 115ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Фрагменты исходного кода приложения .......................... 1185СПИСОК СОКРАЩЕНИЙБД – база данныхООСУБД – объектно-ориентированные системы управления базами данныхРВК – распределённый вычислительный комплексСМО – системы массового обслуживанияСУБД – система управления базами данных2-SP – 2 Dimensional Strip Packing2-BP – 2 Dimensional Bin PackingIDE – Integrated development environmentISDN – Integrated Services Digital NetworkJDK – Java Development KitJPF – Java Plug-in FrameworkJVM – Java Virtual MachineMDA – Model Driven ArchitectureNDEI – non-dimensional error indexNGN – Next Generation NetworksORM – Object-Relational MappingP2P – peer-to-peerRMSE – Root Mean Squared ErrorUML – Unified Modeling LanguageWLCA – Weighed Least Connection AlgorithmX86 – архитектура процессоров компании INTELXP – extreme programming6ВВЕДЕНИЕАктуальность исследованияСпрос на высокопроизводительные вычислительные системы растёт скаждым годом.

Развитие и усовершенствование математического аппарата,появление новых методов и алгоритмов, требовательных к вычислительными, самое главное, к временным ресурсам, привело к необходимости созданияи повсеместного внедрения мощных распределённых вычислительныхкластеров. При этом потребность в вычислениях часто не может бытьпокрытадажесамымимощнымивычислительнымицентрами.Совершенствование каналов передачи данных, привело к возможностиобъединения локальных систем в единую вычислительную среду. Такаяорганизацияраспределённыхвычисления(англ.вычислительныхgridвычисленийcomputing).комплексоввполучилаОсновныесущественнойназваниесвойствамерегридтакихопределяютсягетерогенностью входящих в нее компонентов, что необходимо учитыватьпри реализации РВК.Как и в любых локальных вычислительных комплексах, в гридсистемахвозникаетрядзадач,решениекоторыхнеобходимодляподдержания оптимальной работы такого комплекса.

В связи с большимколичеством и разнообразием компонентов, входящих в грид-среду,возникает задача организации ресурсов. Так как узлы в таких сетях должнывместе с внешними заданиями грид-системы одновременно выполнять ивнутренниезадания[110],определяемыепотребностямилокальнойвычислительной сети, возникает задача балансировки внутренней и внешнейзагрузки узлов.

При этом приходится учитывать тот факт, что приоритетвнутреннего задания выше, и выполнение внешнего задания может бытьсорвано из-за неудачной балансировки. И хотя срыв такого задания вбольшой грид-среде может показаться несущественным, срыв выполненияодной из порций вычислений текущего пакета может привести к7необходимости повторного планирования этого пакета и, соответственно, кзадержке получения результата. Возникновение большого количества такихсрывов может приводить к существенным задержкам в получениирезультата. Именно поэтому внешняя загрузка узлов в таких комплексахдолжна планироваться с учетом текущей внутренней загрузки.

Одним изпутей решения этой задачи является использование различных политикбалансировки нагрузки узлов РВК. Однако разработанные к настоящемувремени методы балансировки нагрузки не удовлетворяют требованиям попроизводительности, не обладают соответствующим уровнем адаптивности квозникающим пиковым нагрузкам, а также не учитываю характер и свойстваузловых и сетевых нагрузок, что подтверждает необходимость комплексногоисследования в данной области.Рассмотренные аспекты реализации программно-аппаратных методоворганизации заданий в РВК подтверждают актуальность диссертационногоисследования.

Она определяется также соответствием темы работы тематикеосновных направлений фундаментальных исследований, определённыхРоссийской академией наук на период до 2025, в области теоретических иприкладных проблем создания научной распределённой информационновычислительной грид- среды [1].Степень разработанностиСтремительное развитие информационных технологий в областисоздания архитектур и программных средств реализации гетерогенныхраспределённых вычислительных комплексов, привело кросту числанаучных публикаций в данной области.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации

Математическое и программное обеспечение балансировки вычислительных заданий для распределенных вычислительных комплексов на основе прогнозных моделей
Документы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6376
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее