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          基于網(wǎng)格技術(shù)的儀器設(shè)備共享模型

          作者: 時間:2012-03-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          2 理論的實驗論證
          2.1 實驗論證方案
          需求:求解1到2000的階乘的和。即S=1!+2!+3!+………+2000!。
          方案:
          (1)寫一個求解階乘和的代碼(不考慮算法優(yōu)化),在傳統(tǒng)模式下在用一臺計算機運行程序,得出結(jié)果并記錄耗時。
          (2)在共享的中采用一臺主任務(wù)機、一臺計算單元的情形下,采用與第一步相同的算法運行求解問題,記錄結(jié)果和耗時。
          (3)將計算單元依次增加到兩臺、三臺到多臺,其他實驗條件不變,記錄實驗結(jié)果。
          2.2 實驗環(huán)境

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202364.htm

          c.jpg


          實驗時在小型局域網(wǎng)內(nèi)進行,網(wǎng)絡(luò)間的連接良好,沒有出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)突然斷開等異?,F(xiàn)象。
          2.3 實驗結(jié)果及分析
          實驗測試結(jié)果如表2所示。

          d.jpg


          通過以上實驗數(shù)據(jù),我們可以看到在使用一個計算單元時,比一般情況下使用一臺電腦進行計算耗時多,這是由于網(wǎng)格中信息傳送、資源調(diào)度所消耗的時間。而當計算單元增加到兩臺、三臺時總消耗時間明顯減少,由此我們可以得出結(jié)論,此模式能實現(xiàn)共享,提供預期的、強大的計算能力,滿足用戶需求。

          3 的改進與前景
          本模型的資源整合功能將閑置設(shè)備資源充分利用,提供了強大的計算能力,實現(xiàn)了設(shè)備儀器的虛擬化。由于對設(shè)備資源的動態(tài)管理,網(wǎng)格資源池就像一臺計算能力可持續(xù)增長的超級計算機。但是在復雜的實際應(yīng)用環(huán)境中,主任務(wù)機與用戶機計算單元往往相互重疊,其復雜度是理論模型不能解決的。
          理論模型中計算單元中,主任務(wù)機是固定的,所以在運行時,會有許多處于閑置狀態(tài),造成了計算資源的大量浪費。鑒于此,該模型的計算能力還有很大的提升空間。
          為此對模型進行了改造,提出星型結(jié)構(gòu)的儀器設(shè)備共享模型。

          b.jpg


          由用戶端向網(wǎng)格主控機提出需求,網(wǎng)格主控機根據(jù)資源池內(nèi)閑置資源指定某個單元為臨時的主任務(wù)機,臨時的主任務(wù)機接到任務(wù)后,自行組織閑置資源作為計算單元,然后返回的計算結(jié)果由臨時的主任務(wù)機進行整合,整合后的最終結(jié)果由主控機接收,反饋給用戶,同時,臨時的主任務(wù)機變?yōu)槠胀ㄙY源。此模型的任務(wù)中的用戶、主任務(wù)機、計算單元都為網(wǎng)格中的某個單元。
          在星型結(jié)構(gòu)中,我們可以看出主任務(wù)機、用戶、計算單元之間的角色轉(zhuǎn)換由主控機智能地進行,減少了儀器設(shè)備的閑置狀態(tài),接入網(wǎng)格中的單元也不是單一的角色,這樣可以適應(yīng)實際應(yīng)用中復雜的情形。

          4 結(jié)束語
          本文針對網(wǎng)格計算提出了解決的理論模型,并通過一個簡單的實例進行論證。其實驗結(jié)果表明此模型是可行的、高效的。我們通過深入分析,找出了此模型的不足,并針對這種不足,又提出了更為優(yōu)化的星形設(shè)備共享模型。雖然這模型是實驗室的一個雛形,但它展示了閑散儀器設(shè)備整合后提供的強大計算能力。它是現(xiàn)有單個資源不能滿足越來越復雜的業(yè)務(wù)需求,越來越高的計算能力需求的解決方案。


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