云計(jì)算環(huán)境下的科學(xué)工作流數(shù)據(jù)放置策略研究.pdf

1、科學(xué)工作流作為近年來(lái)出現(xiàn)的一種新的應(yīng)用泛型，可集成、構(gòu)造和協(xié)同分布異構(gòu)的數(shù)據(jù)、服務(wù)和軟件，提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化?？茖W(xué)工作流應(yīng)用通常是數(shù)據(jù)和計(jì)算密集型的，對(duì)計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源有較高的要求，因此傳統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境已很難滿(mǎn)足科學(xué)工作流的需要。云計(jì)算以高性能的計(jì)算資源與海量的存儲(chǔ)資源為科學(xué)工作流應(yīng)用提供了一種全新的部署和執(zhí)行方式。在云環(huán)境中執(zhí)行科學(xué)工作流不僅可以節(jié)約大量的執(zhí)行成本，而且為科研人員之間實(shí)現(xiàn)資源共享與合作研究提供了一個(gè)良好的契機(jī)。然

2、而在云環(huán)境中，一個(gè)大型復(fù)雜的跨數(shù)據(jù)中心的科學(xué)工作流應(yīng)用由于需要處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)以及傳輸海量的數(shù)據(jù)，因此在數(shù)據(jù)布局管理方面遇到一些問(wèn)題與挑戰(zhàn)。因?yàn)?，?shù)據(jù)布局的不同將直接影響科學(xué)工作流的執(zhí)行效率。針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)布局與放置策略進(jìn)行了深入分析與研究，并在此基礎(chǔ)上提出了基于數(shù)據(jù)依賴(lài)度、兼顧時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)的數(shù)據(jù)布局策略以及增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)放置方法。
　　基于數(shù)據(jù)依賴(lài)度、兼顧時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)的數(shù)據(jù)布局策略聚焦于科學(xué)工作流任務(wù)數(shù)據(jù)集之間的

3、依賴(lài)關(guān)系、各數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力差異以及數(shù)據(jù)中心之間傳輸能力差異，探討了一種科學(xué)工作流的數(shù)據(jù)集在多數(shù)據(jù)中心間的合理布局策略。
　　增量數(shù)據(jù)敏感的低成本數(shù)據(jù)放置方法通過(guò)自動(dòng)地確定中間數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)與刪除，從而使科學(xué)工作流應(yīng)用總是以較低的成本運(yùn)行在云環(huán)境中。此外，該方法還探討了一種優(yōu)化數(shù)據(jù)集傳輸費(fèi)用的中間數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)方式。
　　上述兩種策略的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這兩種策略分別對(duì)降低科學(xué)工作流運(yùn)行時(shí)間、提高科學(xué)工作流執(zhí)行效率，以及減少科學(xué)工