[發(fā)明專利]一種用于云計算系統的作業(yè)調度方法

有效

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• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104461722B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 彭志平;崔德龍
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/455
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 邱奕才,汪曉東

技術領域

本發(fā)明涉及云計算領域，具體涉及一種用于云計算系統的作業(yè)調度方法。

背景技術

云計算作為一種新興的計算模式,具有海量的處理存儲能力,且具有高效、虛擬和廉價等特點,因此得到了商業(yè)界以及學術界的高度關注。云計算系統可以部署在廉價的普通服務器上,通過網絡為用戶提供不同的服務,并高效地執(zhí)行和管理用戶提交的各種作業(yè)。而作業(yè)調度算法是否優(yōu)良影響著云計算的執(zhí)行效率,優(yōu)秀的作業(yè)調度算法可以降低作業(yè)的調度時間,提高系統的資源利用率,因此云計算的核心問題是怎樣達到高效的作業(yè)調度和資源分配。

常見的作業(yè)調度算法有三種：先進先出的作業(yè)調度算法、Facebook開發(fā)的基于保證大作業(yè)運行的公平份額的作業(yè)調度算法、Yahoo開發(fā)的基于容量的計算能力的作業(yè)調度算法。這些云計算作業(yè)調度方案存在著不足： 沒有考慮各作業(yè)隊列剩余緩存空間、作業(yè)所能容忍的最大等待分配時延和虛擬機當前執(zhí)行作業(yè)的剩余執(zhí)行時間，使得作業(yè)不能在其所能忍受的等待時間內被分配的情況下，仍然要浪費時間等待。這樣，該作業(yè)不僅占用了系統資源，降低了系統的資源利用率，還浪費了作業(yè)請求者的時間，使得用戶體驗不好。

發(fā)明內容

本發(fā)明正是基于上述技術問題，提出了一種用于云計算系統的作業(yè)調度方法，提高云計算系統的資源利用率和服務質量，采用的技術方案如下：

一種用于云計算系統的作業(yè)調度方法，方法中采用的系統包括全局作業(yè)隊列、子作業(yè)隊列、作業(yè)調度器和與子作業(yè)隊列對應的虛擬機，所述全局作業(yè)隊列接收到達系統的作業(yè)，所述作業(yè)調度器將全局作業(yè)隊列中的作業(yè)調度至合適的子作業(yè)隊列中排隊，等待虛擬機執(zhí)行，所述作業(yè)調度方法基于先進先出工作方式，其中，調度規(guī)則為：當作業(yè)到達全局作業(yè)隊列時，只有當子作業(yè)隊列剩余緩存空間容量大于0，或作業(yè)最大等待分配時延小于虛擬機正在執(zhí)行作業(yè)的最小剩余執(zhí)行時間，作業(yè)才會等待被調度到子作業(yè)隊列，否則，該作業(yè)將被丟棄。

傳統的先進先出調度方法，沒有考慮各子作業(yè)隊列剩余緩存空間容量、作業(yè)所能容忍的最大等待分配時延和虛擬機當前執(zhí)行作業(yè)的剩余執(zhí)行時間，使得作業(yè)不能在其所能忍受的最大等待時間內被分配的情況下，仍然要浪費時間等待分配，占用系統資源，降低系統資源利用率，浪費作業(yè)請求者的時間。而本發(fā)明增加的作業(yè)調度規(guī)則使得，在各子作業(yè)隊列剩余緩存空間為0且作業(yè)最大等待分配時延小于各虛擬機中正在執(zhí)行作業(yè)的最小剩余執(zhí)行時間時，該作業(yè)不會繼續(xù)等待被分配，而是直接被丟棄，釋放該作業(yè)占用的系統資源，提高了系統資源利用率，同時節(jié)省了作業(yè)請求者的時間。

作為優(yōu)選，所述最大等待分配時延不大于作業(yè)與該作業(yè)相鄰下一個作業(yè)到達全局作業(yè)隊列的時間之差。

這樣，在該作業(yè)相鄰下一個作業(yè)到達之前，該作業(yè)必須被處理，要么被調度，要么被丟棄，這樣能避免某一作業(yè)長時間占用系統資源，造成其后的作業(yè)沒有資源可利用。

作為優(yōu)選，本發(fā)明進一步包括，當作業(yè)到達全局作業(yè)隊列時，讀取該作業(yè)端到端時延要求，當端到端時延要求能被滿足時，該作業(yè)才會等待被調度到子作業(yè)隊列，否則，該作業(yè)將被丟棄。

本發(fā)明中，端到端時延與計算機網絡中的端到端時延概念及含義相同，也就是作業(yè)從全局作業(yè)隊列傳輸到子作業(yè)隊列所需要的時間。當作業(yè)的時延要求不能被滿足時，即作業(yè)的時延要求小于作業(yè)從全局作業(yè)隊列傳輸到子作業(yè)隊列所需要的時間時，該作業(yè)也不會繼續(xù)等待被分配 ，這樣就可以進一步釋放系統資源，提高資源利用率和服務質量，改善用戶體驗。

作為優(yōu)選，本發(fā)明進一步包括, 根據作業(yè)被丟棄的不同情況向用戶返回作業(yè)被丟棄的原因，具體為：當子作業(yè)隊列剩余緩存空間容量為0，且作業(yè)最大等待分配時延小于虛擬機中正在執(zhí)行作業(yè)的最小剩余執(zhí)行時間時，向用戶返回“隊列滿”信息；當作業(yè)的端到端時延要求不能被滿足時，向用戶返回“超時”信息。

通過向作業(yè)請求者返回作業(yè)被丟棄的原因，使得用戶能實時掌握作業(yè)運行情況，并能夠根據反饋消息決定接下來的動作，包括重新提交作業(yè)或者放棄執(zhí)行作業(yè)，提高了服務質量，改善了用戶體驗。

作為優(yōu)選，本發(fā)明進一步包括，計算每個子作業(yè)隊列的前置作業(yè)執(zhí)行時間之和，將全局作業(yè)隊列中的作業(yè)調度到，前置作業(yè)執(zhí)行時間之和最短的子作業(yè)隊列中排隊。