一种用于异构环境中并行任务调度的弹性节能算法

【摘要】在计算机硬件发展、成本降低的同时,大规模计算系统的计算速度、性能都越来越快,具有不同计算能力的大规模异构计算系统得到广泛使用,形成了大量的能量消耗以及环境污染。能量消耗主要来源于中心服务器以及在系统运行过程中具有降温作用的制冷设备,而发电的燃料则产生CO2等有害气体。目前,为了保证高性能计算系统可以正常运行,耗费的电力成本已超过购买系统的硬件成本,造成了巨大的能源消耗。如何通过相应的技手段来降低计算机设备的能耗、提升性能以及减少电力产生的污染是低碳社会的要求,也是两型社会追求的目标。本论文就是通过软件方法设计异构多核计算机的调度算法,实现系统的弹性节能,达到降低能耗并提升系统性能的目的。本文的调度策略建立在基于处理器异构的并行任务调度的环境中。构建了节能模型,提出了EAPS(Energy-awareparallelscheduling)算法模型。该算法模型的关键主要分为三点。第一：在计算优先级构建任务调度队列时,为了使任务的优先级符合任务的实时情况,采用每一任务完成后都重新计算任务优先级的动态方法；第二,当任务能在最晚截止期内完成时,通过调节电压选择能耗最少的节点进行调度以达到节能的目的；第三,为了兼顾缩短任务调度时间及避免过度消耗资源两个目的,对于准备复制的前驱任务进行判断是否冗余任务,如是则取消复制避免消耗资源。最后从CCR(Communication-to-ComputationRatio)值、处理器异构、网络异构三个方面将EAPS算法与过去的HEFT(HeterogeneousEarliestFinishTime)、HCPFD(HeterogeneousCriticalParentswithFastDuplication)算法进行比较,验证了该调度算法在节能与期望完成时间之间取得平衡的功效。
【作者】肖瑶星；
【导师】陈浩；胡觉生；
【作者基本信息】湖南大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】异构；并行任务；节能；DAG；

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