面向地震灾变模拟的网格调度系统研究.pdf

1、目前我国正处在经济和社会迅速发展的时期，全面建设社会主义和谐社会，对防震减灾工作提出了很高的要求。建立地震灾害过程综合模拟仿真系统对于减小地震造成的影响有着重大的作用，在地震灾害模拟预测过程领域有着巨大的计算需求，并且这些计算需求普遍具有计算数据量大、计算周期长等特点，往往需要借助于高性能超级计算机来进行灾害模拟。但是，随着计算机和网络技术的不断发展，由于超级计算机的价格高昂、可扩展性过低以及单机不利于大规模协同仿真等不足，传统计算方法

2、的局限性日趋明显。
　　 为此，本文将地震灾害过程综合模拟仿真的需求同异构环境下的分布式计算技术相结合，对面向地震模拟计算的网格调度系统中的关键技术进行了较深入的探索。
　　 通过深入分析现有网格调度算法大异构优先算法HLXF(The HeterogeneousLargest Task First)以及分段算法Segmented Min-Min的优缺点，引入一个，n-1维向量来度量n台机器的异构性，根据任务哈斯图的层次特

3、征对任务进行分组，提出一种基于哈斯图的启发式网格调度算法HLSF(The Heterogeneous Largest Segment First)，该算法在保持大异构优先和分段算法优点的同时，避免了分段算法Segmented Min-Min在矩阵分段上的随意性，还可克服HLTF算法缺乏有效异构性度量的不足。
　　 针对现有网格仿真模拟器所存在的只能生成一致型ETC(expected time tocompute)矩阵的问题，设计

4、并实现了一个基于simiava的仿真环境，并对提出的HLSF算法与三种同类算法进行了模拟实验仿真，仿真环境采用了基于变异系数的ETC生成方法，以得到更接近实际应用的仿真结果。模拟实验结果表明:所提出的算法较三种典型同类算法具有更小的时间跨度。
　　 最后，设计了一个面向地震模拟有限元仿真运算的任务提交和调度系统原型CqScheduler，采用HLSF算法作为组成部分，以保证调度独立无关的地震仿真任务时系统能够达到较小的任务时间跨