[發(fā)明專利]一種考慮網(wǎng)格任務(wù)重要性和時(shí)間緊迫性的網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810046707.0
• 申請(qǐng)日: 2008-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN101222522A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春林;高慶鋒;鄭四海;郭林;吳帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 潘杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，特別是一種考慮網(wǎng)格任務(wù)重要性和時(shí)間緊迫性的網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

網(wǎng)格計(jì)算是繼Internet、Web技術(shù)之后的第三次的技術(shù)革命，也是伴隨著Internet技術(shù)一起發(fā)展起來的。隨著科技的發(fā)展，科學(xué)、工程和商業(yè)領(lǐng)域中大規(guī)模性的計(jì)算問題的出現(xiàn)，使得單一的環(huán)境(P2P)，單一的技術(shù)(集群計(jì)算)無能為力，它必須尋求一種價(jià)格低廉，處理能力超強(qiáng)的高性能計(jì)算環(huán)境，網(wǎng)格就是這樣應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)格計(jì)算的核心思想是尋求一種超級(jí)計(jì)算能力的虛擬計(jì)算機(jī)，它利用目前十分流行的Internet技術(shù)將地理位置上的分布式的異構(gòu)資源，如服務(wù)器，工作站，局域網(wǎng)，集群，文件系統(tǒng)，處理器，存儲(chǔ)器等等全面共享，這種共享不是如今的Internet只是實(shí)現(xiàn)信息的上載與下載，它利用各種代理，實(shí)現(xiàn)資源透明的訪問，使得Internet構(gòu)成一臺(tái)超級(jí)的，高性能計(jì)算能力的虛擬處理機(jī)。

在結(jié)構(gòu)上，網(wǎng)格計(jì)算實(shí)際上是利用互聯(lián)網(wǎng)將分散在不同地域上的計(jì)算資源組織起來，形成一個(gè)虛擬的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，每個(gè)參與的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，成千上萬的節(jié)點(diǎn)組合起來，成為一個(gè)網(wǎng)格。網(wǎng)格計(jì)算有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是超強(qiáng)的計(jì)算能力；另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)絡(luò)中的閑置的計(jì)算能力。從而使得Internet上的計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源，數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源等全面共享并得到充分的利用。

網(wǎng)格中資源是異構(gòu)的，主要表現(xiàn)在資源的結(jié)構(gòu)、配置和容量上的不同，它包括共享時(shí)間的處理器資源和共享空間的存儲(chǔ)器資源以及其他形勢(shì)的各種資源；網(wǎng)格中資源是屬于多管理領(lǐng)域的，并且每個(gè)領(lǐng)域都有自己的管理策略，這就使得網(wǎng)格中的資源不可能像集群(Cluster)中資源一樣實(shí)行集中管理，而必須實(shí)行分布式管理策略；網(wǎng)格的資源是動(dòng)態(tài)變化的，因?yàn)樵谶@樣一個(gè)大規(guī)模環(huán)境中，隨時(shí)有資源加入其中，也隨時(shí)有資源退出其中，也有資源可用數(shù)量減少等等動(dòng)態(tài)變化的因素，所以網(wǎng)格必須有能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控網(wǎng)格中資源變化的能力。像這樣一個(gè)規(guī)模遍及全球、資源異構(gòu)并且動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，對(duì)資源的管理和調(diào)度勢(shì)必異常復(fù)雜。

由上可見，一方面由于網(wǎng)格環(huán)境價(jià)格低廉、計(jì)算能力超強(qiáng)，使得網(wǎng)格成為解決科學(xué)、工程和商業(yè)領(lǐng)域中大規(guī)模性問題的最佳環(huán)境；另一方面由于網(wǎng)格環(huán)境中的資源地理位置上的分布性、管理策略的多樣性、資源配置的異構(gòu)性和動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)使得網(wǎng)格計(jì)算十分具有挑戰(zhàn)性。平衡這兩種矛盾的最好辦法只能取長補(bǔ)短，克服缺點(diǎn)。因此，網(wǎng)格中的資源管理和調(diào)度成為網(wǎng)格計(jì)算的核心問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種合理調(diào)度網(wǎng)格資源，優(yōu)化網(wǎng)格任務(wù)處理的考慮網(wǎng)格任務(wù)重要性和時(shí)間緊迫性的網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方法是：

建立一種基于代理的網(wǎng)格資源管理模型，其模型中包括：

網(wǎng)格用戶：網(wǎng)格環(huán)境下，提交網(wǎng)格任務(wù)到網(wǎng)格環(huán)境中執(zhí)行的人；

網(wǎng)格請(qǐng)求Agent：每個(gè)網(wǎng)格用戶對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格請(qǐng)求Agent，其職責(zé)如下：

①接收網(wǎng)格用戶的資源請(qǐng)求；

②根據(jù)資源請(qǐng)求尋找符合要求的資源；

③將用戶的請(qǐng)求分解為多個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)與一個(gè)網(wǎng)格任務(wù)Agent相對(duì)應(yīng)；

④根據(jù)網(wǎng)格請(qǐng)求Agent的資源請(qǐng)求所映射的各個(gè)子任務(wù)的特性及資源市場(chǎng)的價(jià)格，制訂出各個(gè)任務(wù)的費(fèi)用預(yù)算及任務(wù)完成時(shí)限；

⑤按照任務(wù)之間的依賴關(guān)系和時(shí)間順序，由每個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格任務(wù)Agent進(jìn)行投標(biāo)獲取資源；

⑥將各個(gè)網(wǎng)格任務(wù)Agent的計(jì)算結(jié)果匯總，最后將結(jié)果返回網(wǎng)格用戶。

網(wǎng)格任務(wù)Agent：每個(gè)任務(wù)在計(jì)算網(wǎng)格中都有網(wǎng)格任務(wù)Agent與之對(duì)應(yīng)，網(wǎng)格任務(wù)Agent通過競(jìng)標(biāo)向一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格資源Agent購買資源，完成計(jì)算任務(wù)，其功能包括：

①根據(jù)任務(wù)的特性及任務(wù)的預(yù)算情況，參與某資源的投標(biāo)并獲得一定比例資源的使用權(quán)；

②網(wǎng)格任務(wù)Agent的競(jìng)標(biāo)策略明確地定義了它如何競(jìng)標(biāo)以優(yōu)化其效用函數(shù)；

③網(wǎng)格任務(wù)Agent的主要目標(biāo)是在一定資金預(yù)算限制下盡可能快地完成任務(wù)。

網(wǎng)格資源Agent：網(wǎng)格資源Agent的主要任務(wù)是：

①申請(qǐng)將資源描述發(fā)布到網(wǎng)格資源路由器；

②以一定的價(jià)格向網(wǎng)格請(qǐng)求代理出售資源，其中每個(gè)網(wǎng)格任務(wù)Agent都將獲得一定時(shí)間段的一定份額的資源，資源的價(jià)格由拍賣與競(jìng)標(biāo)決定；

③向網(wǎng)格請(qǐng)求Agent提供使用該資源的調(diào)用接口。

網(wǎng)格資源路由器：網(wǎng)格資源路由器完成以下功能：