[發明專利]一種云服務分布式數據中心系統及其負載調度方法

有效

• 申請號: 201310282195.9
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103384272A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 金海;鄧維;劉方明;廖小飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種云服務分布式數據中心系統，包括設置在負載調度器內部的系統狀態監控模塊、負載接納控制模塊和負載路由分發模塊，以及設置在數據中心內部的負載調度模塊和多源供能管理模塊，其特征在于，

系統狀態監控模塊用于獲取來自不同用戶的云服務請求，記錄云服務請求與云服務請求相關的信息，并將云服務請求傳送到負載接納控制模塊；

負載接納控制模塊用于根據接收到的云服務請求的數量選擇部分云服務請求，并將這些云服務請求發送到負載路由分發模塊；

負載路由分發模塊用于根據各個數據中心的電費、服務性能、帶寬費用和環境開銷將接收到的云服務請求分發到對應的數據中心進行處理；

負載調度模塊用于將接收到的云服務請求放入其所屬數據中心的作業隊列Q（t）中，并根據云服務請求中的云服務完成截止時間將所有云服務請求進行倒序排列，依次從排列后的作業隊列Q（t）中取出位于隊首的云服務請求對應的任務進行處理；

負載調度模塊還用于從系統狀態監控模塊接收新能源供應量，并判斷新能源供應量是否大于零，如果新能源供應量大于零，則通知多源供能管理模塊供能給云服務請求對應的任務運行，并從多源供能管理模塊接收電網的電價，并判斷電價是否處于較低水平，如果不是則從多源供能管理模塊獲得不間斷電源UPS中的電量b（t），并判斷電量b（t）是否能夠供能給云服務運行，如果能則判斷云服務請求對應的云服務完成截止時間是否到達，如果截止時間到達，則對云服務請求對應的任務進行處理云服務請求，如果截止時間沒有達到，則繼續等待以處理云服務請求對應的任務；

多源供能管理模塊用于管理新能源供應量、數據中心中UPS備用能量，以及從電網獲取的能量。

2.根據權利要求1所述的云服務分布式數據中心系統，其特征在于，

云服務請求包括云服務到達數據中心的時間、云服務完成截止時間、云服務的SLA、云服務對于資源的需求以及對服務可靠性的要求；

與云服務請求相關的信息包括用戶所在地區的云服務請求量、電網實時電價波動情況、不同新能源供應量、作業隊列的剩余云服務請求量、儲能設備備用能源量。

3.根據權利要求1所述的云服務分布式數據中心系統，其特征在于，負載接納控制模塊具體操作為，當云服務請求先后到達，且其數量超過系統能處理的能力，則丟棄最近到達的超額部分的云服務請求，如果所有云服務請求同時到達，則丟棄SLA較低的云服務請求。

4.根據權利要求1所述的云服務分布式數據中心系統，其特征在于，

負載調度模塊判斷電價是否處于較低水平是通過將電價與閾值比較，閾值是由數據中心根據當地的電價水平進行設定；

負載調度模塊判斷UPS電量是否能夠供能給云服務運行是通過將UPS電量b（t）與數據中心所需的最少UPS電量閾值b_min比較，如果UPS電量b（t）大于該閾值b_min，則表明UPS能夠供能給部分云服務運行，閾值b_min是由數據中心運營者根據數據中心對供電可靠性的要求強弱不同進行設定。

5.一種根據權利要求1-4中任意一項所述的云服務分布式數據中心系統的負載調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）接收來自用戶的云服務請求，并記錄云服務請求數量和云服務請求相關數據；

（2）判斷當前云服務系統能否接納所有云服務請求，如果能接納所有云服務請求的話，則然后轉入步驟（3），如果云服務系統不能接納所有云服務請求，則丟棄部分云服務請求，將可以接納的云服務請求傳送到云服務系統中，然后再轉入步驟（3）；

（3）根據各個數據中心的電費、服務性能、帶寬費用和環境開銷將云服務請求分發到對應的數據中心進行處理；

（4）第j個數據中心將云服務請求λ_j(t)放入其自身的云服務請求作業隊列Q_j(t)中，并按照不同作業對應的云服務完成截止時間將云服務請求對應的所有作業進行倒序排列，即將云服務完成截止時間最小的作業排在作業隊列的隊首，然后數據中心依次取出這些作業進行調度。

（5）各個相應的數據中心根據上述調度結果向云服務請求供給能源，處理任務，然后過程結束。