調度革命：人工到智能的幕後英雄

目 錄

第一章 調度風雲入史歌 資源短缺定新綱 1
一、短缺的誕生 2
二、資源的魔咒 3
三、廟算：在祖先面前做調度演練 4
四、何為調度？調度為何？ 5
五、近現代調度理論 12
六、以供應鏈為例：調度集體需求 16
七、調度員的超能力 16
八、從糧倉到GPU：短缺的形狀變了，調度的本質沒變 18
九、尾聲：短缺不死，調度不止 20
小結 21
參考文獻 22
計算資源 23
第二章 圖靈演算開新紀 馮氏儲程定九章 26
一、問題的出現：比造機器更大的難題 27
二、紙上藍圖：圖靈機和無限磁帶 29
三、戰火催產：從紙上到真空管 30
四、馮·諾依曼登場：把哲學用電纜落地 32
五、第一批計算機：從核爆到天氣預報 34
六、人機矛盾：CPU空轉的昂貴哈欠 36
參考文獻 37
第三章 多道分時光陰競 進程輪轉日月長 39
一、時間是什麼：從機房轟鳴到指尖輕觸 40
二、真空管的獨白：無時間的機器 43
三、批處理的曙光：時間被折疊進卡片 48
四、多道程序革命：CPU永遠吃不飽 53
五、分時的萌芽：3秒一次的心跳 56
六、回望：計算的“認知革命” 58
參考文獻 59
第四章 以太織網連局域 因特握手通世界 61
一、火種時代：當“時間片”第一次照亮洞穴 62
二、以太的民主：黃色電纜上的第一場部落大會 64
三、ARPANET的呼喚：當調度“任務”開始跨越山谷 68
四、TCP/IP接管全網：“帶寬”被抽象成可調度資源 68
五、搶占式調度：PC第一次獲得“聯網”與“被調度”的雙重
身份 70
六、機時銀行：高性能批處理調度的狂歡、“地球級”算力切片 71
七、萬維網大爆炸：帶寬即資源，點擊即投票 72
參考文獻 74
第五章 網格橫陳聚萬機 世線執柄繪八荒 76
一、網格調度：從單機到多機聯盟 77
二、整合調度：一臺邏輯上的超級計算機 78
三、分布式計算：網格計算的基座 80
四、資源演變：把CPU當股票、把帶寬當期貨 82
五、網格計算如何工作 83
六、網格計算的調度模型 86
七、數據就近調度 87
八、網格調度模型大觀 88
九、仿真調度：在虛擬世界裏預演未來 90
參考文獻 92
第六章 貝氏趁勢起雲樓 谷歌借機布鼎足 93
一、虛擬化（空間）：從物理機“抽象”出多個邏輯主機 95
二、傳統處理器虛擬化的挑戰 99
三、服務器虛擬化的興起：提高資源利用率 101
四、虛擬化開源社區：推動創新 101
五、虛擬化調度管理的挑戰：數據中心級別 103
六、雲計算是集大成者：融合多個裏程碑技術 108
七、亞馬遜登場：調度器把虛擬機變成“水電”資源 109
八、谷歌起勢：看不見的“雲大腦” 111
九、容器與微服務：調度的細粒度變革 113
十、雲原生時代：資源需求向聲明式轉變 115
十一、綠色計算：能耗當作資源及其他挑戰 117
十二、多雲與邊緣：調度的新邊界 118
參考文獻 120
第七章 哈度切割大數據 火花更進提速度 123
一、谷歌“三駕馬車”：從三篇論文到萬節點躍遷 124
二、調度策略的“混戰” 127
三、JobTracker的“阿喀琉斯之踵” 129
四、YARN的誕生：雙層調度的範式革命 130
五、生態大爆炸：當調度需要適應“千奇百怪”的需求 132
六、金融案例：YARN的實戰考驗 133
七、開源治理：不同調度策略選擇 134
八、Hadoop的“戰國時代”：商業發行版的割據和隕落 135
九、內存計算時代：一場顛覆磁盤的革命 137
參考文獻 144
第八章 深度學習破傳統 編排復起征四方 147
一、回顧從手工排班到智能編排：資源調度的八十年躍遷 148
二、AI的“野蠻人”：深度學習撕開傳統調度的鐵幕 151
三、多種方式提升效率 156
四、Kubernetes的“逆襲”：從編排容器到編排AI 157
五、超算的“反擊”：Slurm與異構融合的新範式 159
六、池化、泛在、智能：資源調度的終極未來 160
七、從“人服務機器”到“機器服務人” 162
參考文獻 163

第九章 世紀難題仍未破 資源調度計算墻 165
一、希爾伯特之問 166
二、計算復雜性理論誕生：P≠NP問題的首次表述 167
三、驗證者和尋路者 168
四、東西方各自努力 168
五、歸約資源調度難題 169
六、電路證明的深淵 172
七、證明而不泄露密鑰 173
八、量子幽靈 174
九、千禧難題，百萬大獎 175
十、教授“碰撞”P vs NP難題 177
十一、AI大模型證明嘗試 177
尾聲：深淵的贈禮 178
附：元復雜性的晨霧 179
參考文獻 179
附錄A 181