雲仿真中的計算資源分配方法研究

《雲仿真中的計算資源分配方法研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由劉曉鋮擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：雲仿真中的計算資源分配方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉曉鋮
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

目前，仿真技術在套用推廣上正面臨著代價高昂、使用複雜、硬體浪費嚴重、仿真精度不高和聯合仿真困難等問題，雲仿真是應對這些難題的有效途徑，而計算資源分配問題是雲仿真研究的核心問題。項目研究面向建模與仿真任務的支持雙向資源伸縮的計算資源分配方法，該方法通過高效無歧義的任務分類，減少資源分配問題的求解空間；通過可垂直伸縮的自適應計算資源整合方法和可水平伸縮的資源管理系統架構，實現對計算資源的雙向擴展利用；通過基於分類調度和雙向擴展式計算資源使用模式，設計雲仿真的計算資源分配方法；通過針對性的算法模擬器設計實現，為算法評估提供驗證平台從而增強算法的有效性和穩定性。項目的研究成果能為仿真雲的建設提供依據從而提高仿真雲的可用性，也能豐富雲時代的建模與仿真方法學，還能為雲計算領域內的計算資源分配提供新思路。

結題摘要

本項目屬於自然科學基金委信息學部的青年基金項目，於2014年立項，執行時間為2015年1月至2017年12月。本項目以仿真雲中的計算資源分配為研究對象，採用技術調研和理論研究相結合的手段，多方位分析仿真雲中的計算資源分配這一問題的特性，建立最佳化建模與仿真任務到計算資源之間的映射關係。 為實現本項目研究目標，課題組按照項目申請書的研究方案完成了既定的研究內容，具體包括4個方面：（1）面向建模與仿真任務的分類算法設計，本項目設計並實現了面向並行仿真作業的本項目專用負載模型，能有效驅動本項目調度算法的評估；（2）面向並行仿真作業的計算資源自適應整合技術設計，本項目設計並實現了一種基於優先權劃分的計算資源自適應整合技術，提高計算資源利用率的同時減少對並行作業運行效率的影響；（3）雲仿真計算資源的分配算法設計，本項目設計實現了3類6種並行作業調度算法，能將各類建模與仿真作業合理安排到各個計算節點上，實現了計算資源的最佳化配置；（4）雲仿真中計算資源分配算法的模擬器設計，本項目設計實現了一種算法評估模擬器，能有效支持本項目所設計的各類調度算法的性能評估。 課題組在研究工作的基礎上共發表了學術論文24篇（含錄用1篇），其中SCI檢索12篇，EI檢索10篇。獲得專利4項。協助培養本科畢業生12名、碩士研究生9名、博士研究生5名。此外，還開發了虛擬化硬體環境管理系統1套、面向並行作業調度算法性能評估的模擬器1套，已經被多個軍內大型工程項目的總體設計方案所採用。