基于网格技术的仪器设备共享模型

时间:2012-03-20来源:网络

2 理论模型的实验论证
2.1 实验论证方案
需求:求解1到2000的阶乘的和。即S=1!+2!+3!+………+2000!。
方案:
(1)写一个求解阶乘和的代码(不考虑算法优化),在传统模式下在用一台计算机运行程序,得出结果并记录耗时。
(2)在仪器设备共享的模型中采用一台主任务机、一台计算单元的情形下,采用与第一步相同的算法运行求解问题,记录结果和耗时。
(3)将计算单元依次增加到两台、三台到多台,其他实验条件不变,记录实验结果。
2.2 实验环境

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实验时在小型局域网内进行,网络间的连接良好,没有出现网络突然断开等异常现象。
2.3 实验结果及分析
实验测试结果如表2所示。

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通过以上实验数据,我们可以看到在使用一个计算单元时,比一般情况下使用一台电脑进行计算耗时多,这是由于网格中信息传送、资源调度所消耗的时间。而当计算单元增加到两台、三台时总消耗时间明显减少,由此我们可以得出结论,此模式能实现仪器设备共享,提供预期的、强大的计算能力,满足用户需求。

3 模型的改进与前景
本模型的资源整合功能将闲置设备资源充分利用,提供了强大的计算能力,实现了设备仪器的虚拟化。由于对设备资源的动态管理,网格资源池就像一台计算能力可持续增长的超级计算机。但是在复杂的实际应用环境中,主任务机与用户机计算单元往往相互重叠,其复杂度是理论模型不能解决的。
理论模型中计算单元中,主任务机是固定的,所以在运行时,会有许多仪器设备处于闲置状态,造成了计算资源的大量浪费。鉴于此,该模型的计算能力还有很大的提升空间。
为此对模型进行了改造,提出星型结构的仪器设备共享模型。

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由用户端向网格主控机提出需求,网格主控机根据资源池内闲置资源指定某个单元为临时的主任务机,临时的主任务机接到任务后,自行组织闲置资源作为计算单元,然后返回的计算结果由临时的主任务机进行整合,整合后的最终结果由主控机接收,反馈给用户,同时,临时的主任务机变为普通资源。此模型的任务中的用户、主任务机、计算单元都为网格中的某个单元。
在星型结构中,我们可以看出主任务机、用户、计算单元之间的角色转换由主控机智能地进行,减少了仪器设备的闲置状态,接入网格中的单元也不是单一的角色,这样可以适应实际应用中复杂的情形。

4 结束语
本文针对网格计算提出了解决的理论模型,并通过一个简单的实例进行论证。其实验结果表明此模型是可行的、高效的。我们通过深入分析,找出了此模型的不足,并针对这种不足,又提出了更为优化的星形设备共享模型。虽然这模型是实验室的一个雏形,但它展示了闲散仪器设备整合后提供的强大计算能力。它是现有单个资源不能满足越来越复杂的业务需求,越来越高的计算能力需求的解决方案。

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关键词: 网格技术 模型 仪器设备

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