[發(fā)明專利]云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610444598.2
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN106610866A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范勇;胡成華
• 申請（專利權(quán)）人: 四川用聯(lián)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，該方法涉及云存儲計算機運用，云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度領(lǐng)域，其特征是，包括如下步驟：

步驟1：生成存在矩陣

步驟2：Qos條件的設(shè)定和條件選擇

步驟3：依據(jù)約束條件，建立適應(yīng)度函數(shù)

步驟4：生成初始解，迭代生成數(shù)據(jù)節(jié)點的解集

步驟5：解與存在矩陣和約束條件匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，其特征是，所述步驟1中所涉及到的參數(shù)函數(shù)及定義，其計算過程如下：

步驟1：生成存在矩陣

因為云存儲系統(tǒng)的節(jié)點不一定能夠提供用戶所請求的數(shù)據(jù)，通過等待調(diào)度的任務(wù)數(shù)、資源節(jié)點、節(jié)點數(shù)目來定義一個描述調(diào)度任務(wù)與資源節(jié)點之間對應(yīng)關(guān)系的函數(shù)，從存在矩陣中產(chǎn)生的解有空間意義，也就是說節(jié)點一定包含所需資源

設(shè)T表示待調(diào)度的任務(wù)，，n表示帶調(diào)度任務(wù)的數(shù)量，其中，V表示節(jié)點，，m表示節(jié)點數(shù)量，其中，構(gòu)造一個的矩陣U：

其中

存在矩陣中，表示任務(wù)調(diào)度向量，同一個數(shù)據(jù)可能會存在多個節(jié)點上，所以時表示任務(wù)在節(jié)點是存在則表示任務(wù)在節(jié)點上不存在。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，其特征是，所述步驟2中所涉及到的參數(shù)函數(shù)及定義，其計算過程如下：

步驟2：Qos條件的設(shè)定和條件選擇

Qos約束是根據(jù)不同用戶或應(yīng)用場景對多Qos敏感度不同，符合用戶或應(yīng)用場景需求的最小代價選則路徑，Qos參數(shù)作為當前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的度量，用表示節(jié)點到節(jié)點之間的Qos狀態(tài)信息，它包含三個分量，即時延（D）、抖動（J）、帶寬（B），將云存儲中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的集合搭建成一個無向加權(quán)圖模型G（V，E），V表示節(jié)點，E表示物理或者邏輯上鏈接節(jié)點的所有邊，每一組鏈路包含狀態(tài)信息的三個分量，任務(wù)節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點之間的鏈路用P（s，d）， 來表示，即：； M是任務(wù)節(jié)點與云存儲節(jié)點之間鏈路，最短的集合，則計算三個參數(shù)的值為：

在Qos向量中，鏈路P(s, d)上的總時延定義為從路徑上起點到終點上的最小值，所以：

抖動定義為從源節(jié)點到終節(jié)點路徑上延遲的平均值差值

鏈路的瓶頸帶寬被定義為Ｔ中鏈路的最小帶寬：

以上參數(shù)中，P(s，d)是任務(wù)節(jié)點帶數(shù)據(jù)節(jié)點的最短路徑，S是請求任務(wù)的源節(jié)點，所有的節(jié)點V都受存在矩陣約束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，其特征是，所述步驟3中所涉及到的參數(shù)函數(shù)及定義，其計算過程如下：

步驟3：依據(jù)約束條件，建立適應(yīng)度函數(shù)

Qos約束下調(diào)度，每一次迭代依據(jù)一個適應(yīng)度函數(shù)，這個適應(yīng)度函數(shù)更具粒子對減少鏈路的花費來評估，所以，依據(jù)Qos約束條件，將適應(yīng)度函數(shù)定義為：

式中，、為懲罰系數(shù)，決定懲罰的程度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，其特征是，所述步驟4中所涉及到的參數(shù)函數(shù)及定義，其計算過程如下：

步驟4：生成初始解，迭代生成數(shù)據(jù)節(jié)點的解集

首先，從存在矩陣中隨機生成初始解，由于是從存在矩陣中隨機生成，所以他有物理及空間意義，然后按照Qos約束條件，在適應(yīng)度函數(shù)計算得到，當沒有達到閾值的時候，輸出對應(yīng)的

按照標準PSO算法進行迭代：

其中，為慣性權(quán)重，代表粒子慣性行為，為加速常量，為隨機值，個參量的值按照線性遞減權(quán)值策略（LDW）進行定義

根據(jù)PSO算法得到迭代一輪后的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的云存儲環(huán)境下一種服務(wù)價值約束的任務(wù)調(diào)度算法，其特征是，所述步驟5中所涉及到的參數(shù)函數(shù)及定義，其計算過程如下：

步驟5：解與存在矩陣和約束條件匹配

將每一輪迭代的與存在矩陣進行匹配，如果不在存在矩陣中，也就是說解釋無意義的，那么進行下一次迭代，重新再生成新的，知道與存在矩陣匹配；然后在將得到的數(shù)據(jù)節(jié)點與Qos約束條件進行對比，如果不滿足用戶提出的Qos限制，則進行下一次迭代，繼續(xù)生成新的，如果連續(xù)n次迭代后還是沒有生成滿足約束條件的解，那么從這n個解中選取比較接近Qos約束條件的解輸出，作為本次調(diào)度的最優(yōu)解，n一般設(shè)置為10左右，如果任務(wù)數(shù)量比較大，可以適當增加n值，但是過大的n值會增加系統(tǒng)運行的時間開銷。