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高速網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的分布式大型文件分發(fā)系統中調度子系統的設計與實(shí)
這篇高速網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的分布式大型文件分發(fā)系統中調度子系統的設計與實(shí)現的關(guān)鍵詞是子系統,分布式,調度,高速,環(huán)境,文件,設計,系統,網(wǎng)絡(luò ),一、內容描述:
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)計算和生產(chǎn),以及人們生活,娛樂(lè )對于高速網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下大規模的數據分發(fā)的要求日益提高.傳統的基于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)器端的帶寬和計算能力瓶頸問(wèn)題;現有的基于P2P模型的各種數據分發(fā)方法,則存在著(zhù)性能不好,可靠性差,安全性差等諸多嚴重的問(wèn)題,難以勝任真實(shí)的,嚴肅的科學(xué)研究實(shí)踐.
為了解決這些問(wèn)題,我們設計了一套全新的,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.這套系統希望能夠通過(guò)科學(xué),合理的設計來(lái)消除現有P2P系統中存在的諸多問(wèn)題,汲取C/S模型和P2P模型中的優(yōu)點(diǎn),并能夠勝任較大規模的數據分發(fā)任務(wù)的需要.
調度的好壞是決定一個(gè)系統能否有效地運轉的重要因素.對于我們正在設計的這套系統來(lái)說(shuō),其調度子系統不僅需要合理地處理來(lái)自本地的各種調度請求,還需要與網(wǎng)絡(luò )上的其他節點(diǎn)配合,以期在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的全局范圍內,達到最佳的執行效率;通過(guò)有效而合理地安排任務(wù)執行和請求的先后次序,調度子系統不僅要在本地達到充分利用網(wǎng)絡(luò )帶寬和磁盤(pán)高速緩存等資源,而且,以全局的觀(guān)點(diǎn)看,它還需要實(shí)現整個(gè)網(wǎng)絡(luò )范圍內的負載平衡和故障轉移,在保證數據正確傳輸的前提下,盡可能地縮短整體的響應時(shí)間,以期提高傳輸效率,并合理地利用網(wǎng)絡(luò )帶寬和計算資源.
正確地設計調度子系統需要對現有的基于單處理器,多處理器,NUMA等不同體系結構下的調度器進(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識.除此之外,需要建立一系列可實(shí)現的評估模型,以便讓計算機能夠有效地完成調度任務(wù).
調度算法中可能會(huì )涉及一些NP-完全問(wèn)題,因此,調度器的實(shí)現中很可能會(huì )不可避免地選擇一些折衷的算法以給出這些問(wèn)題的近似解.如何在這些近似的算法中選出最合理的那些,同樣需要設計正確的評估模型,并進(jìn)行試驗和論證.
二、注意要點(diǎn):
系統整體設計中要充分考慮性能,可伸縮性,可靠性和安全性,并在設計中予以體現.
建立并選取可能的評估模型,對于系統的執行給出合理的論證,并確保選定的評估模型的可實(shí)現性和正確性.
作為系統的核心部件,調度子系統的實(shí)現必須正確.調度子系統在設計時(shí),同時(shí)實(shí)現對應的單元測試代碼,并使用這些代碼對調度子系統進(jìn)行壓力測試.
使用C++語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā).為了保證系統整體的可移植性,這部分的實(shí)現必須完全符合C++98以及POSIX等相關(guān)規范.
系統的編碼過(guò)程必須規范,通過(guò)合理地使用版本控制,確保軟件的質(zhì)量.
總結測試數據,撰寫(xiě)畢業(yè)設計論文
三、時(shí)間安排:(2004-02-10 – 2004-05-30)
2.10---3.25 閱讀相關(guān)文獻,設計系統的整體架構,編寫(xiě)架構文檔并實(shí)現初步的原型.(占全部時(shí)間的大約40%)
3.26---4.27 精細的原型實(shí)現,這一階段調度子系統和其他子系統的每日構建和聯(lián)調應能夠正確通過(guò).(占全部時(shí)間的大約30%)
4.28---5.19 系統的穩定化和測試,撰寫(xiě)《畢業(yè)設計論文》.這一階段,整個(gè)系統的每日構建和聯(lián)調必須能夠正確通過(guò).(占全部時(shí)間的大約20%)
5.20---5.30 總結畢業(yè)設計中出現過(guò)的問(wèn)題,完成《畢業(yè)設計論文》.這一階段,整個(gè)系統應能夠正確運行.(占全部時(shí)間的大約10%)
四、參考文獻:
"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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