[發明專利]一種分布式計算多應用功能異步并發調度方法

有效

• 申請號: 201110005759.5
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102063336A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 王勝明;徐泰山;方勇杰;許劍冰;徐健;洪姍姍;邵偉;張勁中;盧耀華
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院;南京南瑞集團公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于分布式計算領域，更準確地說是一種可用于電力系統分析計算但不僅限于此的分布式計算管理平臺的多應用功能異步并發調度方法。

背景技術

在分布式計算領域，特別是需要進行大量計算的領域，例如在電力系統安全穩定分析領域，隨著電網規模日益擴大，尤其在線應用方面，穩定分析計算的實時響應速度已成為問題的焦點。目前，分布式計算技術被公認為是解決大規模、復雜電網在線分析計算實時性的有效的技術手段之一。

分布式計算技術通過網絡構建分布式計算管理平臺，充分利用多臺計算機的并行處理能力，在規定的計算周期內，通過靜態、暫態、動態安全穩定分析計算，實現電網安全穩定性的實時監視、分析和控制。但是，目前已實現的分布式計算管理平臺有的只支持在一個應用功能內部多計算任務的異步并發，有的只支持多個應用功能同步并發，但是在一個計算周期內，在還有計算任務等待調度的情況下無法保證計算完成的計算節點都能立刻觸發新的調度，造成計算資源的閑置浪費，也延長了整個系統的計算周期。

文獻一《基于大規模并行處理的電網在線綜合預警方法和系統》（申請號：CN200810168189.X）披露了一種應用于電力系統的大規模分布式并行處理實現方法。各個計算節點進行在線并行計算準備；管理節點向各個計算節點廣播在線運行計算數據；計算節點根據在線運行計算數據進行穩定計算；計算節點根據判斷條件對穩定計算結果進行判別，以進行綜合預警。

文獻二《分布式并行計算平臺系統及其計算任務分配方法》（申請號：CN200810239104.2）披露了一種分布式并行計算平臺的計算任務分配方法。該方法中在線調度服務器接收外部的計算輸入文件，形成在線和離線的任務分配方案，并下發到計算節點，同時進行計算結果的回收。其重要特征在于在線調度服務器一次接收且只接收一個在線計算請求，處理完上一批在線計算任務后才能接收下一個計算請求；計算任務分配信息總表在計算任務提交時統一確定，計算任務的分配按照計算任務數目和CPU核數一次全部分配完畢，計算節點過濾自身相關的計算任務后自動進行計算。

文獻三《應用級異步任務調度系統和方法》（申請號：CN201010217283.7）披露了一種異步任務調度的方法。該方法中采用數據服務裝置存放異步任務的參數信息和處理結果，異步任務應用裝置接收到異步任務請求時進行特征識別，按任務特征字在數據服務裝置中進行檢索，減少相同特征任務的重復處理，減少資源消耗，提高系統性能。

上述發明專利不支持綜合考慮多個應用功能的時序關系，實現多個應用功能的計算任務異步并發計算；不能結合不同應用功能的計算任務的耗時特點差異，自動選擇相應的調度策略，減少調度開銷時間，從而縮短整個系統的計算周期。因此，迫切需要設計一種分布式計算管理平臺，能夠支持電力系統多應用功能的異步并發調度方法，實現計算資源的充分利用，縮短計算周期。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種分布式計算多應用功能異步并發調度的方法，支持對多個應用功能按照各自獨立的計算任務調度粒度形成計算作業，實現多個應用功能的異步并發調度，充分利用計算機群的計算資源，縮短計算所耗費的時間。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

1）分布式計算管理平臺管理節點接收到計算數據后，根據系統的計算流程，啟動相應的應用功能程序；

2）每個啟動的應用功能向分布式計算管理平臺提交計算任務信息，假定某個應用功能的計算任務數目為m個，每個計算任務的預計執行時間為????????????????????????????????????????????????(1≤i≤m)，假定系統中具有n個計算節點，每個計算節點j可同時運行(1≤j≤n)個計算任務（即計算進程數目），每個計算作業的分布式計算管理平臺的調度開銷時間為（主要包括通信時間和數據處理時間），選擇的計算任務調度粒度滿足式（1）：

??????(1)

同時保證每個計算節點上每個計算進程都可以分配到一個計算任務，因此計算任務調度粒度應大于等于該應用功能提交計算任務的最小預計執行時間，即滿足式（2）約束：

??????(2)