随着云计算技术空前的发展和海量数据的计算需求更加膨胀,工作流系统作为用户业务与云计算资源之间的纽带和桥梁越发受到重视,现有的工作流管理系统多以第三方独立系统形式与Hadoop等分布式计算平台配合运行,将工作流的实际运行完全托管于分布式计算平台,固然这种方案使工作流的管理更加简化,却造成了对工作流的执行缺乏优化、工作流的触发方式单一以及无法运行实时工作流业务等亟待解决的问题。本文提出了一种集成工作流引擎与Hadoop集群的工作流系统架构方案,通过实现内置于Hadoop的可插拔模块,使工作流系统具备在集群中识别工作流作业、解析工作流实例结构、控制工作流资源分配的能力,从而打破了工作流引擎与底层云计算集群间的壁垒。为实现工作流引擎与云计算集群间的工作流信息传递,本文提出了针对本系统功能的工作流描述语言—iPDL,并详细介绍了其承载工作流结构、配置信息能力。为充分利用新架构带来的优势,本文还提出了针对工作流作业调度的优化算法以及针对混合Hadoop作业的优化算法,并最终通过模拟和实际部署实验验证了算法的加速比、系统的功能完备性、以及系统的性能提升效果。