زمانبندی مبتنی بر هزینه جریان‏‌های کاری با استفاده از ساختار جبری

نویسندگان

1 گروه علوم کامپیوتر، دانشکده علوم، مرکز آموزش عالی محلات، محلات، ایران.

2 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران.

doi
10.22052/scj.2021.242814.0
چکیده

جریان‏‌های کاری یک مدل عمومی برای توصیف دامنه وسیعی از برنامه‏‌های کاربردی در سیستم‏‌های توزیع‌‏شده هستند. با توجه به قدرت محاسباتی رایانش ابری، از آن به طور گسترده برای حل جریان‏‌های کاری بزرگ استفاده می‏‌شود. زمانبندی جریان کاری در ابر در واقع یافتن منبع مناسب برای هر کار در جریان کاری به منظور ارضای برخی معیارهای کارایی مانند زمان اجرا و هزینه است. از آنجایی که زمانبندی یک مسئله زمان چندجمله‌ای غیرقطعی سخت (NP-complete) است، بسیاری از روش‏‌های ابتکاری برای سیستم‌‏های توزیع‌‏شده همگن و ناهمگن ارائه شده‌‏اند. مسیر بحرانی طولانی‌‏ترین مسیر یک جریان کاری است و زمان اجرای کلی جریان کاری به آن وابسته است. در واقع تاخیر در کارهای مسیر بحرانی می‌‏تواند زمان خاتمه جریان کاری را با تاخیر مواجه کرده و زمان انقضای جریان کاری را نقض کند. بر همین اساس در این مقاله، ما یک الگوریتم ابتکاری موازی برای زمانبندی جریان کاری مبتنی بر کیفیت سرویس ارائه می‌‏کنیم. تابع هدف این الگوریتم یک زمانبندی ایجاد می‏‌کند که هزینه اجرای یک جریان کاری را کمینه کرده، در حالی که زمان انقضای جریان کاری را نیز ارضا می‏‌کند. با اختصاص یک شبه مشبکه به هر زیرجریان کاری، زمان آغاز و پایان هر وظیفه و همچنین منبع مناسب برای آن مشخص می‌‏شود. نتایج حاصل از شبیه‌سازی بر روی جریان‌‏های کاری واقعی Montage و LIGO نشان می‏‌دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم IC-PCP به میزان 5.5 درصد و نسبت به IC-PCPD2 به میزان 11 درصد هزینه را کاهش داده است.