[發明專利]作業執行預測方法和設備

在審

• 申請號: 201310014564.6
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103927228A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 單純;耿洋;陳永軍
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，更具體地涉及一種在計算機系統環境下的作業執行的預測方法和設備，能夠對作業執行時間進行預估，并在此基礎上對作業網的整體執行時間進行預估和顯示。同時可以根據預估結果控制作業的執行順序，提高計算機系統整體運行效率。

背景技術

本發明中的作業（job）是指一組由計算機操作、處理的程序。一般體現為放在后臺運行，并且不需要與用戶進行交互的可執行程序。

現如今幾乎所有的企業運營管理都離不開IT系統的支撐。無論是業務系統的運營，還是IT系統的日常維護管理，都離不開作業的執行。在一些情況下，作業的數量非常的龐大。一般在一臺服務器上，可能會同時存在多個作業被并行執行，共同消費系統資源。

在一些大中型企業，尤其是金融電信等領域的信息系統中，不僅作業數量非常龐大，各作業之間還可能存在著執行的先后順序等各種復雜的邏輯關系。為了完成某一項工作（task），往往需要多個作業。在這里我們定義作業網為完成某一項特定的工作所需要的多個作業，以及按照系統要求所設定的他們之間邏輯執行管理關系。在一個作業網中，作業按一定的邏輯關系連成執行網絡，各個作業按設定的邏輯關系依次執行。

作業和作業網通常都是通過某種調度機制按照時間設定或在邏輯關系等條件滿足時自動執行，對于管理員來說，能夠預估作業和作業網將要在什么時間執行完畢非常重要。

下述專利文獻1中公開了一種作業執行時間預測的方法：利用作業執行過程中對資源（CPU時間、I/O時間）的已使用量計算作業的執行速度（ESR），根據ESR預測作業的剩余執行時間。其中，在I/O時間的計算上，該專利發明了一種新的計算方法。同時該發明還包含了使作業網中包含的作業盡量在計劃結束時間之前完成的優先順序控制方法，以及作業進度的顯示方法。

其中，ESR是表示每個作業的處理速度的指標，通過算式（（CPU時間+I/O時間）/經過時間）來定義。另外，關于ESR的詳細定義可以參考下述非專利文獻1。

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-265775

非專利文獻

非專利文獻1：“計算機システムにおける性能管理の一方式とそれを用いた実験”、情報処理學會論文誌、第23卷第6號591頁－598頁

由于每個作業的執行時間受到CPU和I/O操作的影響程度不同，即，有的作業所需的CPU操作較多，有的作業所需的I/O操作較多。在該發明中，通過已執行的作業的ESR（CPU執行時間與I/O時間進行同比例（相同權重）相加后，除以作業執行已經經過的時間），計算出系統ESR（系統ESR為已執行的各作業的ESR平均值），再把系統ESR假定為未執行的作業的執行速度（ESR），進而預測其執行時間的方法。在此專利中忽略了不同作業受到CPU、I/O操作影響而執行時間并不相同的問題，這樣的預測方法存在一定的不精確性。

舉例說明：假設A、B兩個作業為系統中已經開始執行的作業，且在經過的時間內（2分鐘），A作業已經執行的CPU時間和I/O時間分別為：100ms，2000ms；B作業已執行的CPU時間和I/O時間為：300ms，1500ms。此時系統ESR（代表作業執行速度）的值為作業A和作業B的ESR的平均值，顯然此時系統對I/O的處理速度遠快于對CPU的處理速度（即，ESR的大小主要由消耗的I/O時間決定）。而對于未執行的C作業，假設需要執行的CPU時間為300ms，I/O時間為5ms，作業C只要相當少的I/O操作需要消耗，所以盡管系統對于I/O的處理速度很快，但是CPU處理的速度才決定著作業C的執行時間。單純用以I/O為主導的系統ESR來估算作業C的剩余時間是不合理的。

同時，對于已經開始執行的作業，在執行過程中，對CPU和I/O資源的消耗并不是均勻分布的。例如前一段的已執行過程中CPU操作所消耗的時間可能遠大于I/O操作所消耗的時間，而在后一段的過程中I/O操作需要消耗的時間又遠大于CPU操作需要消耗的時間。在現有技術中，單一的將CPU和I/O所消耗的時間看成完全一樣的影響因素，通過簡單的相加后除以經過的時間定義為作業執行的速度，并默認此速度也是該作業剩余執行過程中的執行速度。忽略了作業對CPU和I/O操作的需求本身也決定著作業的執行速度，即，在CPU操作或I/O操作的需求較小的情況下，對應的速度的值也就不可能很大。而作業在執行到不同階段，對CPU和I/O操作的需求（需要消耗的時間）并不相同，甚至有較大差異。將前一階段的速度簡單定義為未執行部分的速度并不合理，計算出的剩余執行時間也就并不精確。