فهرست مطالب
تعاریف
تاریخچه توالی عملیات
نقش Scheduling
منابع و فعالیت های تعریف شده
زمان بندی در فعالیت های تولیدی
الگوریتم های زمان بندی
روش های فرا ابتکاری
الگوریتم ژنتیک
عملگرهای یک الگوریتم ژنتیک
الگوریتم کلونی مورچگان
الگوریتم پرندگان یا اجتماع ذرات
الگوریتم چکه آبهای هوشمند یا چکاه
الگوریتم جستجوی ممنوع (Tabu search)
الگوریتم تبرید
تعداد اسلاید:48 صفحه
مناسب جهت ارائه سمینار و تحقیقات
این مقاله ارائه دهنده ی مدلی ریاضی در حوزه ی مسائل تخصیص منایع (ماشین های) موازی و زمانبندی فعالیت ها بوده و تابع هدف آن حداقل کردن زمان اتمام آخرین فعالیت می باشد. در این مطالعه، منابع (ماشین ها) غیرمشابه در نظر گرفته شده اند و با توجه به مشخصات فنی و فیزیکی مختلف زمان انجام یک فعالیت مشخص بر روی منابع مختلف، ممکن است متفاوت باشد. همچنین در این مدلسازی، فعالیت ها نیاز به زمان آماده سازی دارند و این مدت زمان وابسته به توالی فعالیت ها بوده و بر روی هر منبع (ماشین) می تواند متفاوت باشد. همچنین زمان آماده سازی و عدم در دسترس بودن دائمی ماشین ها به دلیل نیاز به انجام برنامه های دورهای نگهداری و تعمیرات جهت جلوگیری از خرابی های احتمالی از جمله محدودیت هایی می باشند که صنایع مختلف در شرایط واقعی با آن دست به گریبان هستند و از همین روی در این پژوهش علاوه بر زمان پردازش فعالیت ها، زمانی نیز به عنوان زمان آماده سازی و همچنین زمان هایی برای انجام برنامه های دوره ای نگهداری و تعمیرات در نظر گرفته شده است تا ماشین مجدداً برای پردازش فعالیتها بکار گرفته شود. همچنین برای انجام مطالعه ی موردی در شرکت صنایع فلزی ایران، الگوریتمی ابتکاری جهت تخصیص ماشین ها به فعالیت های این واحد صنعتی پیشنهاد و عملکرد آن ارزیابی شده است. در پایان، نتایج حاصل از حل مدل توسط الگوریتم پیشنهادی، کارایی این روش را نشان می دهد.
-1 مقدمه‌ای بر محاسبات توری (Grid computing)
ایده توزیع کار به منظور دستیابی به سرعت و به عبارت دیگر یک صرفه جویی در زمان قرن هاست که مدنظر بوده است. تاریخ پر است از این مثال‌‌ها - تفکر در ساخت هرم ها، چیدن کتان در کشتزار و یا یورش گردان‌های نظامی در جنگ که می‌توانند به شما ایده بدهند. این ایده به طور طبیعی حتی پیش تر نیز وجود داشته که کندوی عسل یک مثال بارز از آن است. بسیاری از تکنیک‌های مدرن علمی از قبیل میکرو آرایه‌‌ها و 98-well plate نیز کارها را برای دستیابی به سرعت، توزیع می‌کنند. در اوایل قرن بیستم، کامپیوتر مثل شخصی بود که کارهای محاسباتی را که به صورت توزیع شده نیز قابل انجام بودند، به تنهایی انجام می‌داد (کارهایی از قبیل جدول بندی داده‌های سرشماری).
به طور خلاصه یک گرید عبارتست از: محاسبه توزیع شده قابل توسعه در مقابل Platformهای ناهمگن چندگانه، سازمانها و مکان ها. اصطلاح قابل توسعه یا همان Scalable، به نیاز عملیاتی و مدیریتی منابع توزیع شده به صورت امن، برمی گردد.
همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده است، کنترل یک گرید توسط نرم افزار Middleware، مدیریت میشود که یک مجموعه استاندارد سازگار از سرویس‌های گرید را برای Applicationها فراهم می‌کند تا با منابع شبکه ای، محاسبه ای، اطلاعات و ذخایر داده به صورت امن تعادل داشته باشند.
بود که Applicationها توسط مهندسان و محققان، روی کلاسترهای محاسباتی با کارایی بالا اجرا می‌شدند.
گریدهای امروزی می‌توانند در سازمانهای گوناگون از قبیل تحقیقات علمی، کشف داروها، تجزیه و تحلیل ریسک‌های مالی، پیش بینی آب و هوا، طراحی، شبیه سازی، هوش تجاری و محیط‌های پردازش تراکنش، در سرتاسر جهان یافت شوند.
همچنین از مشخصه‌های معمول گرید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
* مجازی سازی
* اشتراک گذاری منابع
* فراهم آوردن منابع پویا
1-2 مسأله گرید:
محاسبات توری بدین وسیله جدا کردن خود از محاسبات توزیعی از طریق تمرکز روی اشتراک گذاری منابع، هماهنگی، قابلیت مدیریت و کارایی بالا، به یک عنصر مهم در صنعت کامپیوتر تبدیل شده است.
تمرکز روی «اشتراک گذاری منابع»، مسأله گرید نامیده میشود که می‌تواند به عنوان مجموعه از مسایل مرتبط به هم با اشتراک گذاری منابع بین مجموعه‌ای از گروهها تعریف شود.
2-2 گرید و مفاهیم دیگر از محاسبات توزیعی:
یکی از مشخصه‌های اساسی گرید، توانایی آن در مجازی سازی application ها، اطلاعات و منابع دیگر IT مانند شبکه ها، سرویس دهنده‌‌ها و غیره میباشد.
مجازی سازی عبارتست از یک نمایش منطقی از منابعی که از مکان فیزیکی خود جدا شده اند. در حقیقت مجازی سازی، applicationها و منابعا طلاعاتی مرتبط به زیربنای IT را مجازی سازی می‌کند. توجه به این نکته مهم است که بسیاری از گریدهای امروزی، اغلب از منابع IT غیرمجازی ساخته شده اند.
همچنین گرید، از یک نوع معماری مشهور به نام معماری سرویس گرا (Service-Oriented Architecture) یا SOA برای ساختن و مدیریت applicationها حمایت و بهره برداری می‌کند.
معماری سرویس گرا (SOA)، یک روش برای معماری نرم افزار جهت حمایت از کارها و سرویس‌های تکراری میباشد.
3-2 محاسبات توری چیست؟
محاسبات توری، برای اشخاص مختلف معانی مختلفی می‌تواند داشته باشد. یک دیدگاه کلی که اغلب به عنوان یک مقیاس برای قدرت گریدها استفاده میشود جایی است که کاربران یا لوازم الکتریکی از طریق پریزهای دیوار به الکتریسیته دسترسی پیدا می‌کنند بدون در نظر گرفتن اینکه الکتریسیته دقیقاً کجا و چگونه تولید میشود.
اگر از این دید به محاسبات توری نگاه کنیم، فرآیندی منتشر شونده است و کاربران شخصی یا اپلیکیشن‌های مشتری، به منابع محاسباتی (پردازنده ها، حافظه، دیتا، برنامه‌های کاربردی و امثال آن) که مورد نیازشان است دسترسی دارند با آگاهی کم و یا بدون آگاهی از اینکه آن منابع کجا واقع شده اند و یا از چه تکنولوژیهای زیرین سخت افزار، سیستم عامل و غیره استفاده می‌کنند.
اگر این دیدگاه را به عنوان یک هدف نهایی در نظر بگیریم، قدمهای کوچکتر بسیاری وجود دارند که برای رسیدن به این هدف باید برداشته شوند. این قدمهای کوچک هر یک فواید خاص خود را دارند. بنابراین محاسبات توری می‌تواند به عنوان سفر در امتداد مسیری دیده شود که در این مسیر تکنولوژیهای متنوع و راه حل‌های متنوع با هم ادغام می‌شوند و ما را به هدف نهاییمان نزدیکتر می‌کند. محاسبات توزیع شده تکنولوژیهایی را بنا می‌کند که در پشتیبانی برنامه‌های کاربردی سازمان گذر در حال تکاملند و این به اشتراک گذاشتن منابع در یک کلمه به معنی مجازی سازی است.
مجازی سازی از میان تکنولوژیها، پلتفرم‌‌ها و سازمانها.
این نوع مجازی سازی فقط از طریق به کارگیری استانداردهای باز قابل دستیابی است. استاندارهای باز اطمینان می‌دهند که برنامه‌های کاربردی هر آنچه را که منابع اختصاصی می‌توانند در اختیار آنها قرار دهند را می‌توانند استفاده کنند.
محیطی که بتواند توانایی دسترسی به منابع به طور اشتراکی و شفاف را از میان یک محیط توزیع شده نامتجانس ایجاد کند، نه تنها به تکنولوژی نیاز دارد که منابع معین را مجازی سازی کند بلکه به تکنولوژیها و استانداردهایی در زمینه زمانبندی، امنیت، حسابداری، مدیریت سیستم و مانند آن نیاز خواهد داشت.
محاسبات توری می‌تواند به عنوان هر تنوع از سطوح مجازی سازی در امتداد یک پیوستار تعریف شود. این پیوستار در شکل زیر شرح داده شده است.
با شروع از پایین ترین قسمت سمت چپ ملاحظه می‌کنید که سیستمهای واحدی که از یکدیگر جدا هستند. مجازی سازی با توانایی تکه تکه کردن یک ماشین به ماشینهای مجازی شروع میشود. همین طور که در این طیف حرکت می‌کند شروع می‌کنید به مجازی سازی منابع مشابه.
مجازی سازی نه تنها برای سرویس دهنده‌‌ها و پردازنده‌‌ها به کار می‌رود بلکه برای حافظه، شبکه‌‌ها و حتی برنامه‌های کاربردی نیز به کار برده میشود. با حرکت در این طیف به مجازی سازی منابع نامتشابه می‌رسیم. قدم بعدی یک مجازی سازی جسورانه تر است که نه تنها در یک مرکز داده‌ای خاص یا در یک دپارتمان است بلکه در سرتاسر یک سازمان توزیع شده صورت می‌پذیرد و سپس در آخر مجازی سازی فوق العاده جسورانه‌ای صورت میگیرد یعنی مجازی سازی در سطح اینترنت. جایی که شما میتوانید دقیقاً به منابع یک مجموعه از و تهیه کنندگانشان دسترسی داشته باشید و یا ممکن است اطلاعات را در سرتاسر یک شبکه از شرکاء، ادغام کنید.
محاسبات توری شامل یک مجموعه در حال تکامل از استانداردهای باز برای سرویس‌های وب و واسط‌هایی است که سرویس‌‌ها و یا منابع محاسبات در دسترس روی اینترنت را می‌سازند. اگر توجهمان را روی محاسبات توزیع شده متمرکز کنیم، می‌توانیم یک تعریف برای محاسبات توری ارایه دهیم برای اینکه در سطح اینترنت به صورت محاسبات توزیع شده باشد. هدف این است که یک خطا ایجاد کنیم به این صورت که کاربر یک کامپیوتر مجازی ساده و بزرگ و قدرتمند را تصور کند در حالی که این کامپیوتر قدرتمند یک مجموعه از سیستمهای به هم متصل و به احتمال زیاد نامشابه است که منابع متنوعی را به اشتراک گذاشته است.
4-2 فواید محاسبات توری:
وقتی که یک گرید بر پا میشود با نیازهای یک مجموعه از مشاغل مواجه خواهد بود. برای سازگاری بهتر قابلیتهای محاسبات توری با آن نیازمندیها، بهتر آنست که تعدادی از انگیزه‌های مشترک برای استفاده از محاسبات توری را در ذهن داشته باشید.
1-4-2 بهره برداری از منابع مورد استفاده
یکی از کاربردهای اصلی محاسبات توری این است که یک برنامه کاربردی موجود را بر روی یک ماشین دیگر اجرا کنیم. ماشینی که برنامه کاربردی در حالت معمولی روی آن اجرا میشود ممکن است به طور غیرطبیعی مشغول باشد که jobهای مورد بحث می‌توانند روی یک ماشین بیکار در جای دیگری از گرید اجرا شوند.
حداقل دو پیشنیاز برای این سناریو وجود دارد:
اول اینکه برنامه‌های کاربردی باید از راه دور قابل اجرا باشند و سر بار اضافی ایجاد نشود. دوم اینکه ماشین راه دور باید این قابلیت را داشته باشد که با هر سخت افزار، نرم افزار، یا هر منبع موردنیاز خاص که توسط برنامه کاربردی تحمیل شده، مواجه شود.
در اغلب سازمانها تعداد زیادی از منابع محاسباتی وجود دارد. اغلب ماشینهای desktop کمتر از 5% زمان در یک روز کاری مشغولند. در برخی از سازمانهای حتی ماشینهای سرور هم می‌توانند نسبتاً بیکار باشند. محاسبات توری یک Framework برای بهره برداری از این منابع مورد استفاده را ایجاد می‌کند بنابراین امکان افزایش کارایی کاربرد منابع را ایجاد می‌کند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 164 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
در این مقاله در زمینه رایانش ابری موبایل یا محاسبات ابری موبایل (Mobile Cloud Computing) بحث شده است. یکی از مسائل مهم و باز در این زمینه، زمانبندی وظایف (Task Scheduling) یا زمانبندی کارها (Job Scheduling) می باشد که همواره الگوریتم ها و راه حل های جدیدی برای آن معرفی میشود، چرا که مشخص شده است این مسئله از نوع NP-Hard است. در این مقاله نویسنده به کمک یک روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm) برای بهینه سازی این زمانبندی استفاده کرده است.
این مقاله در کنفرانس International Conference on wireless communications, Networking and Mobile Computing ارائه شده و توسط IEEE ایندکس شده است.
پس از خرید از درگاه امن بانکی لینک دانلود در اختیار شما قرار میگیرد و همچنین به آدرس ایمیل شما فرستاده میشود.
تماس با ما برای راهنمایی، درخواست مقالات و پایان نامه ها و یا ترجمه با آدرس ایمیل:
ArticleEbookFinder@gmail.com
شماره تماس ما در نرم افزار واتس آپ:
+98 921 764 6825
شماره تماس ما در نرم افزار تلگرام:
+98 921 764 6825
توجه: اگر کارت بانکی شما رمز دوم ندارد، در خرید الکترونیکی به مشکل برخورد کردید و یا به هر دلیلی تمایل به پرداخت الکترونیکی ندارید با ما تماس بگیرید تا راههای دیگری برای پرداخت به شما پیشنهاد کنیم.
چکیده
زمانبندی در گریدهای محاسباتی مهمترین نقش را در بهبود کارایی ایفا می کند. زمانبندی ضعیف باعث افزایش زمان اجرای کار و در نتیجه کاهش گذردهی گرید می شود. سیستم گرید صدها یا هزاران کار را به طور همزمان اجرا می کند و در نتیجه تصمیم گیری ضعیف در مورد مکان اجرای کار می تواند به طور چشمگیری باعث کاهش کارآیی شود. اما زمانبندی موثر یا به عبارت دیگر تصمیم گیری خوب در مورد مکان اجرای کار یک مساله بسیار دشوار و NP – Complete است که با چالش های مختلفی روبروست. یکی از این چالشها ارتباطات بین وظایف یا زیر کارهای موجود در یک کار است. علاوه بر آن محیط گرید یک محیط بسیار پویاست که تعداد منابع، در دسترس بودن آنها، بار پردازنده و فضای دیسک در طول زمان مداوم در حال تغییرند. از طرف دیگر کارهای ویژگی های متفاوتی دارند که این امر زمانبندی های متفاوتی را طلب می کند. به عنوان مثال بعضی از کارها نیازمند توان پردازشی بالا و بعضی نیازمند توان ارتباطی بالا بین وظایف خود هستند. در نهایت
یکی از مهمترین ویژگی های زمانبندی گرید که آن را از دیگر زمانبندی ها(مانند زمانبندی کلاستر) متمایز می کند، قابلیت مقیاس پذیری آن است. زمانبندی که
بسیار ساده ای(مانند زمانبندی تصادفی، چرخشی تکراری و ...) استفاده می کنند و زمان ارتباطات بین وظایف یک کار و همچنین زمان ارسال یک کار از یک نقطه گرید به نقطه دیگر را نادیده می گیرند. علاوه برآن با توجه به این که غالب زمانبندها عمل زمانبندی را در یک سطح انجام می دهند و با عناصر پردازنده و وظیفه سروکار دارند، معمولاً قابلیت مقیاس پذیری خوبی ندارند.
در این تحقیق به منظور مقیاس پذیر بودن، مساله زمانبندی در دو سطح بررسی شده است. در سطح بالا که همان زمان بندی در سطح گرید است، زمانبند با عناصر کلاستر یا سایت و کار سروکار دارد. در حقیقت گرید مجموعه ای از سایت ها در نظر گرفته شده که هر یک نماینده یک سازمان یا فرد است . از یک تا چند صد ماشین دارد. تاکید اصلی تحقیق نیز بر روی همین زمانبند سطح بالا است که به آن گلوبال یا سراسری نیز گفته می شود و وظیفه آن اختصاص کل یک کار(با تمام وظایف موجود در آن) به یک کلاستر است. سپس زمانبند سطح پایین (زمانبند سطح کلاستر) وظایف موجود در کار را بر روی نودهای موجود در کلاستر زمانبندی و اجرا می کند. پیشتر، زمانبندی های سطح کلاستر خوبی طراحی و پیاده سازی شده است.
زمانبند گلوبال پیشنهادی با درنظر گرفتن از یک طرف نیازهای ارتباطی بین وظایف یک کار، زمان مورد نیاز برای انتقال یک کار از یک نقطه گرید به نقطه دیگر و علاوه برآن نیاز پردازشی و محاسباتی کار و از طرف
دیگر اطلاعات راجع به بار کلاسترها(سایت ها)، میزان ترافیک موجود در شبکه هر کلاستر و گرید، سعی در تصمیم گیریهای موثر دارد. به منظور برخورد کیفی با این پارامترهای مختلف از منطق فازی استفاده شده است تا تطابق بین نیازهای کار و ورودی و ویژگی های فعلی هر کلاستر تعیین شود و در نهایت کار به کلاستر با بالاترین تطابق ارسال شود.
1 مقدمه
محاسبات مدرن روز به روز با بهبود توان محاسباتی ، قابلیت ذخیره سازی و ارتباطات روبه رو می شود.علیرغم این توسعه ها شرایط بسیار زیادی وجود دارد که منابع محاسباتی نیاز ما را برآورده نمی کنند.این امر هم در محیط های علمی و هم اقتصادی اتفاق می افتد و دلایل خاص خود را دارد. به عنوان مثال ده سال پیش، زیست شناس ها مایل به محاسبه ساختار تک مولکول بودند اما امروزه آنها می خواهند ساختار ترکیبات پیچیده ای از مولکول را محاسبه کنند. بسیاری از پروژه های علمی صدها مگابایت داده را در ظرف یک ثانیه تولید کرده و نیازمند بررسی و پردازش سریع آن ها هستند. راه حل این مشکلات در مقوله ی جدیدی به نام محاسبات گریدی نهفته است که برای اولین بار در سال 1969 توسط Leonard Kleinrock به صورت زیر توصیف شد. احتمالاً به زوری شاهد گسترش تسهیلات کامپیوتری خواهیم بود که همانند تسهیلات برق و تلفن امروزی خانه ها و ادارات را سرویس خواهد داد.
در سالیان منتهی به سال 2000 میلادی تحقیقات در حوزه محاسبات گریدی منجر به توسعه گرید توان محاسباتی شد که زیر ساختی برای محاسبات عظیم توزیع شده و موازی است. زیر ساخت گرید امکان ا شتراک و انتخاب منابعی که از نظر جغرافیایی در مکان های مختلف قرار دارند
و متعلق به سازمان های متفاوت هستند را فراهم می کند. این منابع شامل ایستگاه های کاری ، کلاسترها، سیستم های ذخیره سازی، دستگاه های خاص و غیره است.اشتراک منبع سودمند است زیرا اجازه استفاده از توان چندین منبع را می دهد. مثلاً به جاری اجرای یک برنامه محاسباتی عظیم بر روی سخت افزار خاص (مانند یک ابر کامپیوتر) می توان آن را به صورت موازی بر روی کامپیوترهای موجود در یک کلاستر که بسیار ارزان تر هستند اجرا کرد.
یک سیستم گرید محاسباتی برنامه هایی را بر روی منابع موجود در زیر ساخت گرید اجرا می کند تا یک سیستم واحد از منابع متعامل را تشکیل دهد. این برنامه ها عمل تعامل بین منابع را آسان می کنند. به مجموعه برنامه هایی که تعامل بین منابع را مدیریت می کنند، میان افزار سیستم گرید گفته می شود زیرا یک لایه نرم افزاری بالای سیستم عامل است که عمل تعامل بین منابع موجود در گرید را کنترل می کند. کاربر سیستم گرید می تواند برنامه های کاربردی خود را بر روی منابع متنوعی از گرید اجرا کند. او این کار را با اجرای برنامه کاربردی در بالای لایه میان افزاری انجام می دهد. یک سیستم گرید می تواند تعداد زیادی از این برنامه های کاربردی را به طور همزمان اجرا کند. یک نوع ازبرنامه های کاربردی که معمولاً در سیستم گرید اجرا می شوند، ساختارهای تک برنامه چند داده (SPMD) هستند که به آنها
برنامه های داده-موازی نیز گفته می شود. این برنامه ها به چندین وظیفه تقسیم می شوند که هر یک محاسبات را بر روی قسمت مجزایی از مجموعه داده انجام می دهد. این وظایف به همراه یکدیگر کار می کنند تا کل مجموعه داده را پردازش کنند و در مجموع به آنها یک کار گفته میشود. از این مدل برنامه معمولاً در حل مسایل محاسباتی علمی استفاده می شود. اجرای این کارها ممکن است چندین ساعت یا روز به طول بکشد و می تواند مقدار زیادی از منابع سیستم را مصرف کند . این کارها معمولاً مقدار زیادی محاسبات یا ارتباطات بین وظایف و یا هر دو را انجام می دهند.
مطالعه فضای پارامتر یک نوع کار است که به طور تکرار شونده حجم زیادی از محاسبات را بر روی بازه ای از پارامترهای برنامه انجام می دهد. مجموعه کل پارامترها را می توان به عنوان کل مجموعه داده در نظر گرفت. هر تکرار برنامه را می توان به طور موازی در سیستم گرید اجرا کرد و به این طریق در مدتی بسیار کوتاهتر از زمان اجرای سریال برنامه، نتایج آن را مشاهده کرد.
یک سیستم گرید با کارایی بالا باید تلاش کند تا گذردهی کار سیستم را ماکزیمم کرده و زمان اجرای کار را مینیمم کند. این دو هدف گاهی در مقابل یکدیگر قرار میگیرند به عنوان مثال اگر دو کار، هر یک نیازمند P پردازنده باشند و گرید تنها بتواند 2P-1 پردازنده را فراهم کند، نمی توان کارایی بهینه را به طور همزمان برای هر دو کار بدست آورد. اگر هر دو کار به طور
همزمان اجرا شوند حداقل دو وظیفه بر روی یک پردازنده قرار می گیرد که باعث می شود زمان اجرای هر دو کار افزایش یابد. اما اجرای سریال دو کار گذردهی کار سیستم را پایین می آورد.
سیستم مدیریت منابع گرید استفاده از منابع را کنترل می کند تا به هدف سیستم گرید با کارآیی بالا دست یابد. زمانبند یکی از اجزای سیستم مدیریت منابع گرید است که از اطلاعات سیستم گرید و کار استفاده می کند تا یک انتساب از وظایف کار ورودی به ماشین ها ایجاد کند. به این عمل انتساب، زمانبندی گفته می شود. تصمیم گیرهای زمانبندی مؤثر معمولا تلاش در مینیمم کردن زمان اجرای کار دارند . سیستم مدیریت منابع گرید تلاش دارد تا زمانبندی های مؤثری انجام دهد زیرا زمانبندی ضعیف باعث افزایش زمان اجرای کار می شود و در نتیجه گذردهی کار را کاهش می دهد. با این وجود تولید زمانبندی مؤثر و خوب برای کارهای گرید یک مساله بسیار دشوار است که پیچیدگی های خاص خود را دارا ست.
2- طبقه بندی زمانبندها¬ی پیشین
در این قسمت می خواهیم یک طبقه بندی از تکنیک های زمانبندی ارائه دهیم . در یک طبقه بندی از زمانبندی در سیستم های توزیع شده ارائه گردیده که بسیاری از تعاریف را از آن گرفته ایم. به طور کلی مساله زمانبندی به روشهای مختلفی در سیستم های عامل سنتی و سیستم های توزیع شده تعریف گردیده است . در حالت کلی اجرای یک کار داده موازی در یک سیستم گرید شامل چهار مرحله زیر است (شکل1)
- پارتیشن بندی کار
- جمع آوری اطلاعات
- انتساب وظایف به نودها
- آغاز اجرای وظایف
شکل 1- مراحل کلی اجرای یک کار داده موازی در یک سیستم گرید
پارتیشن بندی کار عبارت است از تقسیم یک کار به وظایف آن . به طور کلی کارهای موازی را می توان به دو گروه تقسیم کرد :1. انعطاف ناپذیر 2. قالب پذیر .
کارهای انعطاف ناپذیر بر روی تعداد مشخصی از پردازنده ها که معمولا توسط کاربر مشخص می شود، اجرا می شوند اما کارهای قالب پذیر را می توان بر روی تعداد متفاوتی از منابع محاسباتی اجرا کرد. در سیستم های گرید ممکن است کاربران بخواهند تعداد پردازنده هایی که کار باید روی آن اجرا شود را مشخص کنند، به خصوص وقتی خود کاربر برنامه را نوشته باشد . به طور
جایگزین از ابزارهای پارتیشن بندی خاصی نیز می توان به منظور تولید وظایف استفاده کرد.
جمع آوری اطلاعات همان فرایند جمع آوری اطلاعات برنامه کاربردی و منابع است. از این اطلاعات می توان برای ساختن یک مدل ساده از برنامه کاربردی و گرید استفاده کرد. سپس در مرحله انتساب وظیفه، الگوریتم زمانبندی از مدل های موجود برای تخمین کارایی وظیفه و تولید انتساب وظیفه به صورت کارا استفاده می کند . الگوریتم زمانبندی ممکن است از اطلاعات جمع آوری شده به منظور تولید انتساب کاراتر استفاده کند . سپس وظایف بر روی منابع گرید انتساب یافته و شروع به اجرا می کنند .
از نظر زمان انجام فرایند زمانبندی می توان ، استراتژی های زمانبندی را به انواع زیرتقسیم کرد . زمانبندی زمان کامپایل هنگام کامپایل برنامه کاربردی آن را زمانبندی نیز می کند و طبیعتا از اطلاعات پویای سیستم نمی تواند استفاده کند . از این رو این استراتژی مناسب برای محیط گرید که وضعیت آن مدام در حال تغییر است، نمی باشد . به عنوان نمونه این زمانبندی ها ممکن است وظایف را بر روی منابع غیر قابل دسترس قرار دهند . زیرا اطلاعات راجع به در دسترس بودن منبع را نمی توان بیش از زمان اجرا به طور قطعی دانست .
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 21 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید