一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法和調(diào)度器的制造方法
【專利摘要】一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法和調(diào)度器，涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，包括：確定待分配任務(wù)的安全需求；確定滿足所述待分配任務(wù)安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)和滿足所述待分配任務(wù)安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)；判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)負(fù)載的大小，將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)；將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明在兼顧數(shù)據(jù)本地性的同時(shí)，采用任務(wù)備份來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)。提高任務(wù)調(diào)度的容錯(cuò)性能，降低調(diào)度失敗的概率。
【專利說(shuō)明】一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法和調(diào)度器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法和調(diào)度器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)云計(jì)算的接受程度，云服務(wù)面對(duì)的客戶群體越來(lái)越龐大。同時(shí)后臺(tái)公共服務(wù)器資源池中的節(jié)點(diǎn)規(guī)模也不斷的擴(kuò)大，任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間增長(zhǎng)，導(dǎo)致故障率的增加。面對(duì)成千上萬(wàn)的訪問(wèn)量，虛擬機(jī)的調(diào)度無(wú)疑成為云計(jì)算的重點(diǎn)與難點(diǎn)。由于資源的異構(gòu)性和彈性伸縮性，導(dǎo)致云計(jì)算平臺(tái)相比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)有更大的出錯(cuò)概率。因此，在云計(jì)算任務(wù)調(diào)度過(guò)程中，必須考慮容錯(cuò)這一問(wèn)題，以確保任務(wù)調(diào)度具有容錯(cuò)性。傳統(tǒng)云計(jì)算任務(wù)調(diào)度方法如延遲調(diào)度方法、基于最小代價(jià)流的調(diào)度方法，這些方法只考慮了節(jié)點(diǎn)資源的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，只關(guān)注了數(shù)據(jù)的本地性和任務(wù)的公平性，忽略了任務(wù)的容錯(cuò)機(jī)制，安全、調(diào)度可靠性等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了提高任務(wù)調(diào)度的容錯(cuò)性能，降低調(diào)度失敗的概率，本發(fā)明提供一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法和調(diào)度器，
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法，包括:
[0005]I)確定待分配任務(wù)t的安全需求；
[0006]2)確定滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2 ；
[0007]3)判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2負(fù)載的大小,將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)；
[0008]4)將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3。
[0009]進(jìn)一步地，步驟2)中所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
[0010]進(jìn)一步地，任務(wù)輸入數(shù)據(jù)包括:所述待分配任務(wù)t的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間3、可靠性β、消耗 Y，其中，?,β, E(OJ)并且?+β + 1。
[0011]進(jìn)一步地，步驟I)中的確定待分配任務(wù)t的安全需求包括:根據(jù)所述待分配任務(wù)t的任務(wù)類型確定待分配任務(wù)t的安全需求。
[0012]進(jìn)一步地，步驟2)中的判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)滿足安全需求的步驟為:
[0013]根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T，判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)是否滿足所述待分配任務(wù)t`安全需求，當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T高于所述待分配任務(wù)t安全需求是，滿足安全需求，否則，不滿足安全需求。[0014]進(jìn)一步地,步驟4)中所述第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3為滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
[0015]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種基于云計(jì)算的調(diào)度器，包括:安全需求劃分模塊、節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊、調(diào)度任務(wù)分配模塊和備份任務(wù)分配模塊；
[0016]所述安全需求劃分模塊，用于確定待分配任務(wù)t的安全需求；
[0017]所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊，用于確定滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2 ；
[0018]所述調(diào)度任務(wù)分配模塊,用于判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2負(fù)載的大小，將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)；
[0019]所述備份任務(wù)分配模塊，用于將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3。
[0020]優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊確定的所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
[0021]優(yōu)選地，所述安全需求劃分模塊根據(jù)所述待分配任務(wù)t的任務(wù)類型確定待分配任務(wù)t的安全需求。
[0022]優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T，判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)是否滿足所述待分配任務(wù)t安全需求，當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T高于所述待分配任務(wù)t安全需求是，滿足安全需求，否則，不滿足安全需求。
[0023]優(yōu)選地，所述備份任務(wù)分配模塊確定的所述第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3為滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于云計(jì)算的調(diào)度方法和裝置，在兼顧數(shù)據(jù)本地性的同時(shí)，采用任務(wù)備份來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)。將任務(wù)映射到含有該任務(wù)輸入數(shù)據(jù)且負(fù)載最小的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，根據(jù)云計(jì)算的安全等級(jí)將任務(wù)進(jìn)行備份，并重新調(diào)度失敗任務(wù)，提高任務(wù)調(diào)度的容錯(cuò)性能，降低調(diào)度失敗的概率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于云計(jì)算的調(diào)度方法的流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的基于云計(jì)算的調(diào)度器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的待分配任務(wù)和節(jié)點(diǎn)的分配關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0029]如圖1所示，一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法，包括:[0030]I)確定待分配任務(wù)t的安全需求；
[0031]2)確定滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2 ；
[0032]3)判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2負(fù)載的大小,將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)；
[0033]4)將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例中，
[0035]某一應(yīng)用程序的若干待分配任務(wù)t之間相互獨(dú)立。
[0036]計(jì)算節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)已知和待分配任務(wù)t的執(zhí)行時(shí)間已知。
[0037]在同一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行的子任務(wù)遵循FCFS (First-Come, First-Served,先來(lái)先服務(wù))原則，任務(wù)一旦執(zhí)行，就不能被搶斷。
[0038]調(diào)度器維護(hù)一個(gè)任務(wù)列表，其中保存各任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)及計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)的相關(guān)信息。計(jì)算節(jié)點(diǎn)每隔一段時(shí)間向調(diào)度器發(fā)送自己的運(yùn)行狀態(tài)，所述運(yùn)行狀態(tài)包括節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T。計(jì)算節(jié)點(diǎn)指的是在云資源池中用來(lái)做計(jì)算的物理主機(jī)；是區(qū)別與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)的一種說(shuō)法。
[0039]進(jìn)一步地，步驟2)中所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
[0040]任務(wù)輸入數(shù)據(jù)包括:所述待分配任務(wù)t的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間5、可靠性β、消耗Y，其中，
【權(quán)利要求】
1.一種基于云計(jì)算的調(diào)度方法，其特征在于:所述方法包括: 1)確定待分配任務(wù)t的安全需求； 2)確定滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2 ； 3)判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2負(fù)載的大小,將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)； 4)將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)度方法，其特征在于:步驟2)中所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)度方法，其特征在于:任務(wù)輸入數(shù)據(jù)包括:所述待分配任務(wù)t的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間3、可靠性β、消耗Y，其中，0.，β , Y e (O, I)并且δ+β+ y=1。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)度方法，其特征在于:步驟I)中的確定待分配任務(wù)t的安全需求包括:根據(jù)所述待分配任務(wù)t的任務(wù)類型確定待分配任務(wù)t的安全需求。
5.如權(quán)利要求4所述的 調(diào)度方法，其特征在于:步驟2)中的判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)滿足安全需求的步驟為: 根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T，判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)是否滿足所述待分配任務(wù)t安全需求，當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T高于所述待分配任務(wù)t安全需求是，滿足安全需求，否則，不滿足安全需求。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)度方法，其特征在于:步驟4)中所述第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3為滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
7.一種基于云計(jì)算的調(diào)度器，其特征在于:包括:安全需求劃分模塊、節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊、調(diào)度任務(wù)分配模塊和備份任務(wù)分配模塊； 所述安全需求劃分模塊，用于確定待分配任務(wù)t的安全需求； 所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊，用于確定滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2 ； 所述調(diào)度任務(wù)分配模塊，用于判斷所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2負(fù)載的大小，將所述待分配的任務(wù)t的調(diào)度任務(wù)映射到所述兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)中負(fù)載小的一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)； 所述備份任務(wù)分配模塊，用于將所述待分配的任務(wù)t的備份任務(wù)映射到滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi和第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2以外的第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3。
8.如權(quán)利要求7所述的調(diào)度器，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊確定的所述第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述第二計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod2為滿足所述任務(wù)安全需求的負(fù)載最小的不含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求7所述的調(diào)度器，其特征在于:所述安全需求劃分模塊根據(jù)所述待分配任務(wù)t的任務(wù)類型確定待分配任務(wù)t的安全需求。
10.如權(quán)利要求7所述的調(diào)度器，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)計(jì)算模塊根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T，判斷計(jì)算節(jié)點(diǎn)是否滿足所述待分配任務(wù)t安全需求，當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)反饋的節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)T高于所述待分配任務(wù)t安全需求是，滿足安全需求，否則，不滿足安全需求。
11.如權(quán)利要求7所述的調(diào)度器，其特征在于:所述備份任務(wù)分配模塊確定的所述第三計(jì)算節(jié)點(diǎn)nod3為滿足所述待分配任務(wù)t安全需求的除第一計(jì)算節(jié)點(diǎn)nodi含有所述任務(wù)輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié) 點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103763373SQ201410032312
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】張新玲, 趙霞, 郭峰, 支連意 申請(qǐng)人:浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司