面向地震災變模擬的網格調度系統研究.pdf

1、目前我國正處在經濟和社會迅速發展的時期，全面建設社會主義和諧社會，對防震減災工作提出了很高的要求。建立地震災害過程綜合模擬仿真系統對于減小地震造成的影響有著重大的作用，在地震災害模擬預測過程領域有著巨大的計算需求，并且這些計算需求普遍具有計算數據量大、計算周期長等特點，往往需要借助于高性能超級計算機來進行災害模擬。但是，隨著計算機和網絡技術的不斷發展，由于超級計算機的價格高昂、可擴展性過低以及單機不利于大規模協同仿真等不足，傳統計算方法

2、的局限性日趨明顯。
　　 為此，本文將地震災害過程綜合模擬仿真的需求同異構環境下的分布式計算技術相結合，對面向地震模擬計算的網格調度系統中的關鍵技術進行了較深入的探索。
　　 通過深入分析現有網格調度算法大異構優先算法HLXF(The HeterogeneousLargest Task First)以及分段算法Segmented Min-Min的優缺點，引入一個，n-1維向量來度量n臺機器的異構性，根據任務哈斯圖的層次特

3、征對任務進行分組，提出一種基于哈斯圖的啟發式網格調度算法HLSF(The Heterogeneous Largest Segment First)，該算法在保持大異構優先和分段算法優點的同時，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算法缺乏有效異構性度量的不足。
　　 針對現有網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，設計

4、并實現了一個基于simiava的仿真環境，并對提出的HLSF算法與三種同類算法進行了模擬實驗仿真，仿真環境采用了基于變異系數的ETC生成方法，以得到更接近實際應用的仿真結果。模擬實驗結果表明:所提出的算法較三種典型同類算法具有更小的時間跨度。
　　 最后，設計了一個面向地震模擬有限元仿真運算的任務提交和調度系統原型CqScheduler，采用HLSF算法作為組成部分，以保證調度獨立無關的地震仿真任務時系統能夠達到較小的任務時間跨