Математическая модель двухуровневого управления ресурсами в операционных системах с закрытыми исходными кодами

• Автор: Луковников, Иван Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Долгопрудный
• Количество страниц: 91 с. : 18 ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Цель работы, объект и предмет исследования
Методы исследования
Научная новизна
Практическая значимость
Апробация и реализация результатов работы
Положения, выносимые на защиту
ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Планировщик задач, основанный на их приоритетах (PD scheduler)
1.1.1 Rate-Monolithic алгоритм
1.1.2. EDF (Earliest Deadline First) алгоритм
1.2. Планировщик задач, основанный на долях процессорного времени (SD)
1.2.1. Fair CPU scheduler
1.3. Планировщики, основанные на времени (TD)
1.4. Другие планировщики
1.5. Роль планировщиков. Комбинированные планировщики
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВУХУРОВНЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Математическая модель двухуровневого управления
2.3. Классификация ресурсов
2.3.1. Возобновляемые ресурсы
2.3.2. Невозобновляемые и частично возобновляемые ресурсы
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ И МЕТОД ДВУХУРОВНЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИ CPU
3.1. Построение модели
3.2. Алгоритм планирования в Windows 2003 Server
3.3. Экспериментальное подтверждение математической модели
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ВИРТУАЛИЗАЦИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ VIRTUOZZO
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕХНОЛОГИЯ ВИРТУАЛИЗАЦИИ VMWARE/PARALLELS/VIRTUAL PC
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ТЕХНОЛОГИЯ НАЛОЖЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ AUREMA

Введение
Актуальность темы
Современные вычислительные мощности позволяют даже на домашнем компьютере производить за считанные минуты расчеты, на которые всего пять-шесть лет назад потребовалось бы несколько часов. Объем оперативной памяти, экономически доступной конечному пользователю, превосходит размеры дисков, стоявших в персональных компьютерах шесть лет назад. В десятки раз выросли и производительность, и объем современных жестких дисков.
И тем не менее в ряде областей, таких как предоставление провайдерских услуг, корпоративном обслуживании клиентов, предоставлять конечному пользователю физически выделенный сервер нецелесообразно[102]:
• высокая стоимость аппаратуры серверов
• высокие затраты на аренду помещений для размещения серверов
• электричество и охлаждение
• обслуживание
• большое время на развертывание и восстановление нового сервера
Размещение нескольких виртуальных серверов на одном физическом
усугубляет проблемы безопасности и обеспечения надлежащего качества обслуживания, важным элементом которого является разграничение ресурсов между виртуальными серверами, таких как различные виды памяти, пропускная способность сети, пропускная способность жесткого диска, время центрального процессора
Для обеспечения надлежащего качества обслуживания возникает необходимость ограничения потребление ресурсов группами процессов.

предоставления виртуальных серверов является категорически недопустимым. Действительно, если происходит остановка работы обычного сервера, то это событие само по себе является недопустимым, поскольку, помимо возможного простоя сервисов, работающих на данном сервере, подобного рода остановка может означать потерю результатов научных расчетов за несколько дней, а то и недель. В случае же консолидированных сервисов, вероятность такого события возрастает многократно, поскольку на одном физическом сервере могут размещаться несколько десятков, иногда сотен виртуальных выделенных серверов и крах такого физического сервера автоматически приводит к простою виртуальных серверов.
Существует, конечно, возможность использоваться более надежные решения, основанные на программных кластерах [32] или снижения нагрузки на физический сервер, чтобы избежать вышеупомянутых эффектов, однако первое решение не гарантирует непрерывной работы сервисов, а второе приводит к существенному удорожанию стоимости содержания виртуальных серверов [102]. Более правильным подходом представляется разработка алгоритмов, учитывающих особенности ОС и не допускающих потенциальных проблем со стабильностью уже на стадии разработки модели.