A Novel Security-Driven Scheduling Algorithm for Precedence-Constrained Tasks in Heterogeneous Distributed Systems
A Novel Security-Driven Scheduling Algorithm for Precedence-Constrained Tasks in Heterogeneous Distributed Systems
复制标题
异构分布式系统中优先级约束任务的新型安全驱动调度算法
DOI：
10.1109/tc.2010.117
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发表时间：
2011-07
影响因子：
3.7
通讯作者：
Veeravalli, Bharadwaj
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang, Xiaoyong;Li, Kenli;Zeng, Zeng;Veeravalli, Bharadwaj
近年来，对安全性敏感的应用，如电子交易处理系统、股票报价更新系统等，需要高质量的安全性来保证信息的认证性、完整性和机密性，这些应用已经采用异构分布式系统（HDS）作为它们的平台。这主要是由于基于单个并行架构的系统可能不足以利用运行应用程序的可用并行性。大多数安全感知应用程序最终都要处理这些HDS上的依赖性任务，也称为有向无环图（DAG）。不幸的是，大多数现有的算法调度这样的DAG在HDS未能充分考虑安全要求。在本文中，我们系统地设计了一个安全驱动的调度架构，可以动态测量系统中的每个节点的信任水平，通过使用微分方程。为此，我们引入了任务优先级来估计这些安全关键任务的安全开销。此外，我们提出了一个安全驱动的调度算法的DAG，它可以实现高质量的安全应用程序。我们严格的性能评估研究结果清楚地表明，我们提出的算法优于现有的调度算法，最大限度地减少完工时间，风险概率，和加速。我们还观察到，我们的算法所获得的改善增加的应用程序的安全敏感数据的增加。
In the recent past, security-sensitive applications, such as electronic transaction processing systems, stock quote update systems, which require high quality of security to guarantee authentication, integrity, and confidentiality of information, have adopted heterogeneous distributed system (HDS) as their platforms. This is primarily due to the fact that single parallel-architecture-based systems may not be sufficient to exploit the available parallelism with the running applications. Most security-aware applications end up in handling dependence tasks, also referred to as Directed Acyclic Graph (DAG), on these HDSs. Unfortunately, most existing algorithms for scheduling such DAGs in HDS fail to fully consider security requirements. In this paper, we systematically design a security-driven scheduling architecture that can dynamically measure the trust level of each node in the system by using differential equations. To do so, we introduce task priority rank to estimate security overhead of such security-critical tasks. Furthermore, we propose a security-driven scheduling algorithm for DAGs which can achieve high quality of security for applications. Our rigorous performance evaluation study results clearly demonstrate that our proposed algorithm outperforms the existing scheduling algorithms in terms of minimizing the makespan, risk probability, and speedup. We also observe that the improvement obtained by our algorithm increases as the security-sensitive data of applications increases.
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DOI：
10.1109/71.655248
发表时间：
1998
期刊：
IEEE Trans. Parallel Distributed Syst.
影响因子：
--
作者：
S. Darbha;D. Agrawal
通讯作者：
S. Darbha;D. Agrawal
DOI：
10.1007/11576235_56
发表时间：
2005-11
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Rui He;J. Niu;Guangwei Zhang
通讯作者：
Rui He;J. Niu;Guangwei Zhang
DOI：
10.1109/ipdps.2002.1015532
发表时间：
2002-04
期刊：
Proceedings 16th International Parallel and Distributed Processing Symposium
影响因子：
--
作者：
A. Doğan;F. Özgüner
通讯作者：
A. Doğan;F. Özgüner
DOI：
10.1016/j.jpdc.2005.01.002
发表时间：
2005-05
期刊：
J. Parallel Distributed Comput.
影响因子：
--
作者：
G. Q. Liu;K. Poh;M. Xie
通讯作者：
G. Q. Liu;K. Poh;M. Xie
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
R. V. Nieuwpoort
通讯作者：
R. V. Nieuwpoort