高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式大型文件分發(fā)系統(tǒng)中調(diào)度子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)
這篇高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式大型文件分發(fā)系統(tǒng)中調(diào)度子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵詞是子系統(tǒng),分布式,調(diào)度,高速,環(huán)境,文件,設(shè)計(jì),系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò),一、內(nèi)容描述:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)計(jì)算和生產(chǎn),以及人們生活,娛樂對于高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大規(guī)模的數(shù)據(jù)分發(fā)的要求日益提高.傳統(tǒng)的基于C/S模型的分發(fā)方法,如HTTP,FTP等服務(wù),由于其固有的限制,不可能從根本上解決服務(wù)器端的帶寬和計(jì)算能力瓶頸問題;現(xiàn)有的基于P2P模型的各種數(shù)據(jù)分發(fā)方法,則存在著性能不好,可靠性差,安全性差等諸多嚴(yán)重的問題,難以勝任真實(shí)的,嚴(yán)肅的科學(xué)研究實(shí)踐.
為了解決這些問題,我們設(shè)計(jì)了一套全新的,基于P2P模型的,用于高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分發(fā)大型文件的分布式文件分發(fā)系統(tǒng).這套系統(tǒng)希望能夠通過科學(xué),合理的設(shè)計(jì)來消除現(xiàn)有P2P系統(tǒng)中存在的諸多問題,汲取C/S模型和P2P模型中的優(yōu)點(diǎn),并能夠勝任較大規(guī)模的數(shù)據(jù)分發(fā)任務(wù)的需要.
調(diào)度的好壞是決定一個系統(tǒng)能否有效地運(yùn)轉(zhuǎn)的重要因素.對于我們正在設(shè)計(jì)的這套系統(tǒng)來說,其調(diào)度子系統(tǒng)不僅需要合理地處理來自本地的各種調(diào)度請求,還需要與網(wǎng)絡(luò)上的'其他節(jié)點(diǎn)配合,以期在整個網(wǎng)絡(luò)的全局范圍內(nèi),達(dá)到最佳的執(zhí)行效率;通過有效而合理地安排任務(wù)執(zhí)行和請求的先后次序,調(diào)度子系統(tǒng)不僅要在本地達(dá)到充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤高速緩存等資源,而且,以全局的觀點(diǎn)看,它還需要實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的負(fù)載平衡和故障轉(zhuǎn)移,在保證數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)那疤嵯?盡可能地縮短整體的響應(yīng)時間,以期提高傳輸效率,并合理地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬和計(jì)算資源.
正確地設(shè)計(jì)調(diào)度子系統(tǒng)需要對現(xiàn)有的基于單處理器,多處理器,NUMA等不同體系結(jié)構(gòu)下的調(diào)度器進(jìn)行深入的了解,以及對于前人在這一方面研究成果的深入理解和認(rèn)識.除此之外,需要建立一系列可實(shí)現(xiàn)的評估模型,以便讓計(jì)算機(jī)能夠有效地完成調(diào)度任務(wù).
調(diào)度算法中可能會涉及一些NP-完全問題,因此,調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)中很可能會不可避免地選擇一些折衷的算法以給出這些問題的近似解.如何在這些近似的算法中選出最合理的那些,同樣需要設(shè)計(jì)正確的評估模型,并進(jìn)行試驗(yàn)和論證.
二、注意要點(diǎn):
系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中要充分考慮性能,可伸縮性,可靠性和安全性,并在設(shè)計(jì)中予以體現(xiàn).
建立并選取可能的評估模型,對于系統(tǒng)的執(zhí)行給出合理的論證,并確保選定的評估模型的可實(shí)現(xiàn)性和正確性.
作為系統(tǒng)的核心部件,調(diào)度子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)必須正確.調(diào)度子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時,同時實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的單元測試代碼,并使用這些代碼對調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試.
使用C++語言進(jìn)行開發(fā).為了保證系統(tǒng)整體的可移植性,這部分的實(shí)現(xiàn)必須完全符合C++98以及POSIX等相關(guān)規(guī)范.
系統(tǒng)的編碼過程必須規(guī)范,通過合理地使用版本控制,確保軟件的質(zhì)量.
總結(jié)測試數(shù)據(jù),撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
三、時間安排:(2004-02-10 – 2004-05-30)
2.10---3.25 閱讀相關(guān)文獻(xiàn),設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體架構(gòu),編寫架構(gòu)文檔并實(shí)現(xiàn)初步的原型.(占全部時間的大約40%)
3.26---4.27 精細(xì)的原型實(shí)現(xiàn),這一階段調(diào)度子系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)的每日構(gòu)建和聯(lián)調(diào)應(yīng)能夠正確通過.(占全部時間的大約30%)
4.28---5.19 系統(tǒng)的穩(wěn)定化和測試,撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文》.這一階段,整個系統(tǒng)的每日構(gòu)建和聯(lián)調(diào)必須能夠正確通過.(占全部時間的大約20%)
5.20---5.30 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)過的問題,完成《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文》.這一階段,整個系統(tǒng)應(yīng)能夠正確運(yùn)行.(占全部時間的大約10%)
四、參考文獻(xiàn):
"Distributed Systems: Concepts and Design (3rd Edition)" George Coulouris, et al, 2000. (ISBN: 0201619180)
The Design and Implementation of the 4.4 BSD Operating System, McKusick, et al, 1996. (ISBN: 0201549794)
The Art of Computer Programming, Volume 1 and 3, Donald E. Knuth, 1997, 1998(ISBN 0-201-89683-4, ISBN 0-201-89685-0)
The Darknet and the Future of Content Distribution, Peter Biddle, et al, 2002 ttp://crypto.stanford.edu/DRM2002/darknet5.doc]
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