基于改進(jìn)ICSA算法的P2P任務(wù)調(diào)度機(jī)制研究.pdf

1、隨著P2P計(jì)算模式的興起、網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加和Internet計(jì)算能力的迅速增強(qiáng)，如何充分利用這些資源，在動(dòng)態(tài)的P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中構(gòu)建高可擴(kuò)展、高可靠、高性能的分布式計(jì)算系統(tǒng)，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。任務(wù)調(diào)度是：P2P計(jì)算中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算性能。任務(wù)調(diào)度是指根據(jù)一定的調(diào)度策略，把一組可并行處理的任務(wù)按規(guī)定的時(shí)序分配到系統(tǒng)的多個(gè)處理機(jī)節(jié)點(diǎn)上，以期獲得較好的系統(tǒng)執(zhí)行性能。由于該問(wèn)題不能在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求得最優(yōu)解，因而被公認(rèn)為

2、一個(gè)NP完全問(wèn)題。 對(duì)于NP完全問(wèn)題，近年來(lái)興起的免疫算法(Immune Algorithm，IA)是一個(gè)較好的解決方案，即在較短的時(shí)間內(nèi)能找到較好的解。因此許多研究分布式系統(tǒng)的專家開(kāi)始關(guān)注免疫算法的研究。該算法在解決大空間、非線性和全局尋優(yōu)等復(fù)雜問(wèn)題時(shí)具有傳統(tǒng)方法所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使IA在任務(wù)調(diào)度問(wèn)題中得到了較好的應(yīng)用和較快的發(fā)展。 本文在分析克隆選擇原理的基礎(chǔ)上，引入依據(jù)克隆免疫理論設(shè)計(jì)的優(yōu)化算法opt-aiNET

3、，給出改進(jìn)的免疫克隆選擇算法(Immune Clonal Selection Algorithm，ICSA)。使用De Jong提出的幾種不同性質(zhì)的測(cè)試函數(shù)對(duì)改進(jìn)的ICSA算法的收斂性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并且與文獻(xiàn)中其它方法的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)的ICSA算法具有良好的收斂性、穩(wěn)定性和較強(qiáng)的適應(yīng)性。采用正交實(shí)驗(yàn)法和方差分析技術(shù)，揭示了控制參數(shù)對(duì)算法局部收斂和全局收斂性能的影響，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出參數(shù)選擇的一些原則。

4、 針對(duì)P2P系統(tǒng)中任務(wù)分配與調(diào)度的多種影響因素，如各節(jié)點(diǎn)的可調(diào)度時(shí)間、節(jié)點(diǎn)的性能、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)間通信機(jī)制等，給出了基于改進(jìn)的Gnutella消息的節(jié)點(diǎn)定位和基于免疫學(xué)習(xí)和記憶機(jī)理的空閑時(shí)間統(tǒng)計(jì)機(jī)制，以獲取系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)狀態(tài)和性能參數(shù)，并通過(guò)給出的參數(shù)擬合機(jī)制獲取最優(yōu)的調(diào)度節(jié)點(diǎn)序列。針對(duì)P2P系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)加入和退出的情況，給出了代理節(jié)點(diǎn)的選擇策略。 給出基于DAG圖的耦合任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，并以人工免疫系統(tǒng)為研究背景