适应的分布资源管理技术的设计与研究

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论文以某国防预研项目《高性能适应分布实时计算系统技术》为背景,结合了国内外相关技术的前沿发展,深入研究了一种适应的分布资源管理技术的设计思想和实现方法。 动态分布的实时系统在当前的军用计算环境中得到了广泛的应用。这类系统包括航空交通控制、作战指挥系统、导弹防御系统等,其中的卫星测控系统具有典型的示范作用。它要求系统及时响应外部事件,在规定的时限内完成分布数据处理,并实时地激励相关的执行部件。这一类的应用对系统的实时性、动态性和分布性都有较高的要求。 与传统的负载均衡技术不同,这类应用依赖于基于服务质量(QoS)的动态资源管理技术。传统的负载均衡技术致力于提高整体系统的性能指标,诸如最小反映时间、最大吞吐量或是最佳资源利用率。而基于QoS的动态资源管理的根本目标则是力争满足应用系统的QoS需求。 我们的工作主要参考了美国国家宇航局NASA和俄亥俄大学的DeSiDeRaTa系统,并进行了优化和改进。 本文首先提出了一种动态分布的实时系统模型和规范,这种模型适合于未知的分布系统环境,在这种环境中运行的系统具有无法预测的最坏运行状态,具有动态变化的数据流和事件类型(由此产生未知的运行延时和资源需求),这些都无法用静态特征来刻画,甚至无法用恒定的静态分布来描述。在这个模型的基础上设计了动态实时路径范式和规格化语言的语法。 然后根据这种系统模型和规范,研究了适应的资源管理(ARM)中间件的总体方案,详细设计了这个中间件的体系结构,重点讨论了这个系统中的QoS协商机制和QoS协商算法、QoS的冲突检测、两种不同类型的QoS故障恢复的实现方法。 最后详细地说明ARM系统的实现情况。在程序开发过程中,我们选用符合CORBA规范的TAO技术作为基本开发平台,本文分别从总体结构、关键技术、主要算法、数据结构等方面来全面介绍。
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