[發明專利]多部件自組織軟連接集群計算機智能資源管理方法

無效

• 申請號: 200810027758.9
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101271444A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 劉桂開;韋崗;張軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F15/16
• 分類號: G06F15/16;G06F11/30
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明屬于網絡系統資源管理領域，特別涉及一種多部件自組織軟連接集群計算機的智能資源管理方法。

背景技術

隨著社會和科學技術的發展，計算機已日益成為人們工作、學習、生活、交流、娛樂等方面不可缺少的工具，尤其是在辦公室、實驗室、電化教學教室、圖書館等場所得到了廣泛的應用。但是現階段計算機都是一個相對獨立的設備，是由主機、顯示器、鍵盤、鼠標等硬件設備構成的一個整體，用戶的使用也是獨占一臺主機資源及其外設。在這種情況下，如果某一關鍵的硬件設備出現故障，則即使其它硬件設備仍可使用，整臺計算機也將無法正常工作，會造成用戶因無法使用計算機而給工作、生活帶來影響。為了解決單機的運算及I/O能力的不足，提高系統的可靠性，獲得規模可擴展能力，降低整體方案的運維成本(運行、升級、維護成本)，自七十年代開始計算機廠商和研究機構就開始了對集群計算機系統的研究和開發。集群計算機系統在處理能力、可靠性、I/O能力等方面都得到了大幅的提升，但由于傳統集群計算機系統的基本單元(節點)仍然是單獨的計算機，每個節點計算機中的各種硬件設備又是固定連接的(看作是一種“硬連接”)。所以存在資源浪費、效率不高的問題。

針對計算機目前的使用狀況，專利文獻(申請號：200810026062.4，發明名稱：多部件自組織軟連接集群計算機及其自組織方法)分析了造成計算機資源浪費、效率不高的主要原因，并充分利用目前的超寬帶(UWB)無線傳輸技術能在3.1GHz到10.6GHz頻率之間提供最高達到480Mbps數據傳輸速率，提出了一種多部件自組織軟連接集群計算機及其自組織方法，該集群計算機不像傳統的集群計算機那樣以單臺計算機為基本單元，而是以計算機的部件(由計算機硬件中的一種或多種構成)為基本單元，相同類型的計算機部件構成部件群。部件群中的部件按照計算機的構成方式，通過一個或多個連接器(包括有線數據交換器或無線收發器)自組織地與對應部件群中的部件建立連接并進行數據傳輸，該集群計算機結構如圖1所示。用戶使用時，各個部件群中的部件根據需求自組織地組合(看作是一種“軟連接”)成一個計算機系統為用戶服務，具有資源高度共享、可靠性高、便于維護等突出的優點，可以廣泛適用于生產、服務、教學、娛樂等多種場合。一個典型的實施例是集群計算機系統由終端部件群、主機部件群和外存部件群三個部分組成。其中，終端部件群由多套計算機終端構成，為系統提供用戶使用的界面和接口，每套終端可以看作系統的一個終端部件；主機部件群由多臺計算機主機構成，為系統的運算和處理中心，每個計算機主機可以看作是系統的一個運算處理部件；外存部件群由多個外部存儲器構成，為系統提供海量存儲空間，每個外部存儲器可以看作系統的一個外存部件。這樣，一套終端部件、主機部件和外存部件順次連接，即可以構成一臺功能完整的計算機。

利用上述專利文獻所提供的多部件自組織軟連接集群計算機，可以降低成本、提高可靠性和簡化運行維護，在資源管理方面，上述文獻中所提供的自組織“組合”方法中采用了用戶分級管理和權重分配。但從集群計算機整體運行效率來看，對多部件自組織軟連接集群計算機的資源管理還存在如下不足：(1)部件群中的每個部件不能總處于開啟狀態，這樣會造成部件資源的閑置和浪費，需要對部件群中的部件資源進行調度，根據用戶對資源的需求動態提供部件資源，即隨著用戶數量的增加逐步增加部件資源，而隨著用戶數量的減少逐步減少部件資源，實現部件的自動開啟和自動關閉；(2)對用戶分級、按權重分配資源仍然是靜態的分配方式，即分配給用戶的資源是固定不變的，為了達到部件資源的高度共享，需要根據用戶實際使用資源的多少來平衡用戶之間的資源占用，實現對用戶之間資源的動態調度；(3)用戶數據的存儲只是臨時性的，用戶退出系統后，由于下次登陸系統時不一定是同一個存儲部件提供服務，況且臨時分配的存儲空間也將被釋放，所以用戶所存儲的數據不能長期保存。但有的用戶有長期保存數據的需求，因此存儲資源的使用既要實現臨時存儲，也要解決永久存儲的問題；(4)必須實施部件的故障管理和安全管理，保證部件資源的可靠性，從而保障系統的安全可靠運行。上述不足不僅會造成資源的閑置和降低資源的利用率，也會影響用戶數據的保存和服務的可靠性，因此，為多部件自組織軟連接集群計算機提供一種全面智能的資源管理方法，將會優化集群計算機的資源配置，進一步降低成本和提供高可靠性的服務，使多部件自組織軟連接集群計算機更具實際應用價值和市場競爭力。

發明內容