面向地震災(zāi)變模擬的網(wǎng)格調(diào)度系統(tǒng)研究.pdf

1、目前我國正處在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)迅速發(fā)展的時(shí)期，全面建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，對(duì)防震減災(zāi)工作提出了很高的要求。建立地震災(zāi)害過程綜合模擬仿真系統(tǒng)對(duì)于減小地震造成的影響有著重大的作用，在地震災(zāi)害模擬預(yù)測過程領(lǐng)域有著巨大的計(jì)算需求，并且這些計(jì)算需求普遍具有計(jì)算數(shù)據(jù)量大、計(jì)算周期長等特點(diǎn)，往往需要借助于高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)來進(jìn)行災(zāi)害模擬。但是，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，由于超級(jí)計(jì)算機(jī)的價(jià)格高昂、可擴(kuò)展性過低以及單機(jī)不利于大規(guī)模協(xié)同仿真等不足，傳統(tǒng)計(jì)算方法

2、的局限性日趨明顯。
　　 為此，本文將地震災(zāi)害過程綜合模擬仿真的需求同異構(gòu)環(huán)境下的分布式計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，對(duì)面向地震模擬計(jì)算的網(wǎng)格調(diào)度系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較深入的探索。
　　 通過深入分析現(xiàn)有網(wǎng)格調(diào)度算法大異構(gòu)優(yōu)先算法HLXF(The HeterogeneousLargest Task First)以及分段算法Segmented Min-Min的優(yōu)缺點(diǎn)，引入一個(gè)，n-1維向量來度量n臺(tái)機(jī)器的異構(gòu)性，根據(jù)任務(wù)哈斯圖的層次特

3、征對(duì)任務(wù)進(jìn)行分組，提出一種基于哈斯圖的啟發(fā)式網(wǎng)格調(diào)度算法HLSF(The Heterogeneous Largest Segment First)，該算法在保持大異構(gòu)優(yōu)先和分段算法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，避免了分段算法Segmented Min-Min在矩陣分段上的隨意性，還可克服HLTF算法缺乏有效異構(gòu)性度量的不足。
　　 針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)格仿真模擬器所存在的只能生成一致型ETC(expected time tocompute)矩陣的問題，設(shè)計(jì)

4、并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于simiava的仿真環(huán)境，并對(duì)提出的HLSF算法與三種同類算法進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)仿真，仿真環(huán)境采用了基于變異系數(shù)的ETC生成方法，以得到更接近實(shí)際應(yīng)用的仿真結(jié)果。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所提出的算法較三種典型同類算法具有更小的時(shí)間跨度。
　　 最后，設(shè)計(jì)了一個(gè)面向地震模擬有限元仿真運(yùn)算的任務(wù)提交和調(diào)度系統(tǒng)原型CqScheduler，采用HLSF算法作為組成部分，以保證調(diào)度獨(dú)立無關(guān)的地震仿真任務(wù)時(shí)系統(tǒng)能夠達(dá)到較小的任務(wù)時(shí)間跨