基于網(wǎng)格技術(shù)的儀器設備共享模型
2 理論模型的實(shí)驗論證
2.1 實(shí)驗論證方案
需求:求解1到2000的階乘的和。即S=1!+2!+3!+………+2000!。
方案:
(1)寫(xiě)一個(gè)求解階乘和的代碼(不考慮算法優(yōu)化),在傳統模式下在用一臺計算機運行程序,得出結果并記錄耗時(shí)。
(2)在儀器設備共享的模型中采用一臺主任務(wù)機、一臺計算單元的情形下,采用與第一步相同的算法運行求解問(wèn)題,記錄結果和耗時(shí)。
(3)將計算單元依次增加到兩臺、三臺到多臺,其他實(shí)驗條件不變,記錄實(shí)驗結果。
2.2 實(shí)驗環(huán)境本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202364.htm
實(shí)驗時(shí)在小型局域網(wǎng)內進(jìn)行,網(wǎng)絡(luò )間的連接良好,沒(méi)有出現網(wǎng)絡(luò )突然斷開(kāi)等異?,F象。
2.3 實(shí)驗結果及分析
實(shí)驗測試結果如表2所示。
通過(guò)以上實(shí)驗數據,我們可以看到在使用一個(gè)計算單元時(shí),比一般情況下使用一臺電腦進(jìn)行計算耗時(shí)多,這是由于網(wǎng)格中信息傳送、資源調度所消耗的時(shí)間。而當計算單元增加到兩臺、三臺時(shí)總消耗時(shí)間明顯減少,由此我們可以得出結論,此模式能實(shí)現儀器設備共享,提供預期的、強大的計算能力,滿(mǎn)足用戶(hù)需求。
3 模型的改進(jìn)與前景
本模型的資源整合功能將閑置設備資源充分利用,提供了強大的計算能力,實(shí)現了設備儀器的虛擬化。由于對設備資源的動(dòng)態(tài)管理,網(wǎng)格資源池就像一臺計算能力可持續增長(cháng)的超級計算機。但是在復雜的實(shí)際應用環(huán)境中,主任務(wù)機與用戶(hù)機計算單元往往相互重疊,其復雜度是理論模型不能解決的。
理論模型中計算單元中,主任務(wù)機是固定的,所以在運行時(shí),會(huì )有許多儀器設備處于閑置狀態(tài),造成了計算資源的大量浪費。鑒于此,該模型的計算能力還有很大的提升空間。
為此對模型進(jìn)行了改造,提出星型結構的儀器設備共享模型。
由用戶(hù)端向網(wǎng)格主控機提出需求,網(wǎng)格主控機根據資源池內閑置資源指定某個(gè)單元為臨時(shí)的主任務(wù)機,臨時(shí)的主任務(wù)機接到任務(wù)后,自行組織閑置資源作為計算單元,然后返回的計算結果由臨時(shí)的主任務(wù)機進(jìn)行整合,整合后的最終結果由主控機接收,反饋給用戶(hù),同時(shí),臨時(shí)的主任務(wù)機變?yōu)槠胀ㄙY源。此模型的任務(wù)中的用戶(hù)、主任務(wù)機、計算單元都為網(wǎng)格中的某個(gè)單元。
在星型結構中,我們可以看出主任務(wù)機、用戶(hù)、計算單元之間的角色轉換由主控機智能地進(jìn)行,減少了儀器設備的閑置狀態(tài),接入網(wǎng)格中的單元也不是單一的角色,這樣可以適應實(shí)際應用中復雜的情形。
4 結束語(yǔ)
本文針對網(wǎng)格計算提出了解決的理論模型,并通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例進(jìn)行論證。其實(shí)驗結果表明此模型是可行的、高效的。我們通過(guò)深入分析,找出了此模型的不足,并針對這種不足,又提出了更為優(yōu)化的星形設備共享模型。雖然這模型是實(shí)驗室的一個(gè)雛形,但它展示了閑散儀器設備整合后提供的強大計算能力。它是現有單個(gè)資源不能滿(mǎn)足越來(lái)越復雜的業(yè)務(wù)需求,越來(lái)越高的計算能力需求的解決方案。
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