[發明專利]基于經濟模型的轉發和控制分離網絡中的資源調度方法

在審

• 申請號: 201310457028.3
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103533037A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 諸葛斌;王偉明;鄧麗;戴國偉
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于通信領域，具體涉及一種基于經濟模型的轉發和控制分離網絡中的資源調度方法。

背景技術

傳統的互聯網結構遵循“核心簡單，邊緣智能”的設計原則，網絡智能往往部署在網絡邊緣的終端。但是，隨著網絡技術的高速發展，出現了大量的新型接入技術、新型異構網絡，以及新的業務應用。這些新技術和應用在推動整個通信領域進步的同時，也使得傳統互聯網體系結構面臨著巨大的挑戰。此外，用戶想要建立一套IT系統不僅需要購買寬帶、硬件等基礎設施，還需要購買相應的軟件，并且用戶還需配備專業人員對IT系統進行維護。因此，眾多的硬件、軟件、人員維護等會給用戶帶來高昂的開支。

云計算的出現，不僅可以對現有的異構網絡資源進行很好的整合，而且可以便捷地提供大量新型服務，讓用戶不再擔心為完成自己的業務所帶來的高額硬件和人員成本。而作業調度是云計算實施中無可避免的一個環節，它直接影響到資源的利用率和整體效益。在云計算體系中，云用戶關心的是自己的需求能否得到保證，利益能否實現，服務是否快捷；云計算提供商也希望在滿足眾多用戶的同時，通過一定的調度策略，降低開銷費用，從而獲取更多的盈利。國內外的很多研究也集中在云計算的資源調度，通過各種算法，最大程度地發揮云計算的硬件資源能力。

轉發和控制分離作為一種新型網絡架構，其控制與轉發分離的思想為實現虛擬化提供了條件，在轉發和控制分離系統中實現虛擬技術的應用有利于控制與轉發件的分離，也可以獲得更好的故障冗余和管理控制能力。所以我們希望把現有轉發和控制分離架構和云計算結合，利用虛擬化技術將物理資源進行映射部署，然后合理調度，以便更為高效的使用資源。基于轉發和控制分離架構的并行分布式系統的核心就是CE通過轉發和控制分離協議對多FE所擁有的統一描述的邏輯功能塊資源進行調度管理。在調度管理過程中，FE類似于經濟模型中的資源服務提供者（Resource?Service?Providers,RSP），邏輯功能塊類似于具體的資源，CE類似于資源代理（Resource?Agent,RA）。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于經濟模型的轉發和控制分離網絡中的資源調度方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：

步驟1.將資源調度管理劃分成用戶層、資源經紀層、中間件服務層和資源提供層；

步驟2.用戶層接受提交的作業，在應用模塊中將作業需求分解成任務列表，并將該任務列表傳遞給資源經紀層；

步驟3.資源經紀層接收到任務列表后，通過作業控制代理模塊將任務列表中的任務與中間件服務層中的市場信息進行統計，確定任務所需資源的組合方案，并將該統計結果反饋給作業控制代理模塊，作業控制代理模塊將統計結果提交給調度策略模塊；

步驟4.資源經紀層的調度策略模塊選取統計結果中所需資源的最優組合方案，并將最優的組合方案信息發送給中間件服務層，中間件服務層對最優的組合方案所需資源進行預留；

步驟5.中間件服務層基于資源經紀層中資源使用情況對各類資源進行實時定價，然后向資源提供層請求資源；

步驟6.資源提供層根據資源使用的成本確定長期的資源價格，收取資源使用費用。

步驟1中所述的用戶層包括：開發環境和應用模塊。其中開發環境是指在基本硬件和數字軟件的基礎上，為支持系統軟件和應用軟件的工程化開發和維護而使用的一組軟件。應用模塊是指將用戶提交的作業交與資源經紀層的轉發模塊。

所述的資源經紀層包括：作業控制代理模塊、調度策略模塊、交易管理器和任務分派器。其中作業控制代理模塊負責作業的實際創建、作業狀態的保持和市場信息的統計，并與資源經紀層的調度策略模塊進行交互；調度策略模塊則為任務列表選擇最優組合方案，并通過交易管理器和任務分派器負責與中間件服務層進行交互。

所述的中間件服務層包括：市場信息模塊、狀態監控模塊、交易模塊、服務質量模塊和任務執行模塊。其中市場信息模塊和狀態監控模塊聯合使用，動態的記錄中間件服務層中的服務信息。交易模塊是用戶支付所需費用的平臺。任務執行模塊用于對資源的分配，具體的指資源提供層根據資源經紀層中的任務分派器指定的最優組合方案進行資源的分配工作。

所述的資源提供層包括：交易服務模塊、資源預留模塊、資源分配模塊和邏輯功能塊。其中交易服務模塊包括價格、記賬和其他服務。資源預留模塊則是根據指數平滑法對交易服務模塊中的記賬記錄做出預測，并將預測結果發送給資源分配模塊。邏輯功能塊是對物理資源的描述。