[發明專利]云存儲環境下一種服務價值約束的任務調度算法

在審

• 申請號: 201610444598.2
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN106610866A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 范勇;胡成華
• 申請（專利權）人: 四川用聯信息技術有限公司
• 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

技術領域

本發明涉及云存儲計算機運用，云環境下的任務調度領域。

背景技術

近年來，隨著各類信息的快速增加和互聯網技術的發展，越來越多的服務以云端的形式提供給用戶。云計算是近年來隨著計算機技術和網絡技術迅速發展起來的一種先進的計算技術，在傳統的計算模式下，計算任務被分布在各個單獨的計算機上，受限于每個計算機單獨的計算性能，任務量大的計算在單臺計算機上很難實現，因此云計算的出現解決了許多大數據量的計算問題。云計算分為狹義云計算和廣義云計算兩種。狹義云計算是指建立IT基礎設施，并進行交付和使用，在網絡基礎上，以按需、易擴展的方式獲得所需的資源，包括硬件資源，運算平臺，軟件資源等。廣義云計算是指在互聯網的基礎上，實現用戶終端的服務交付和使用，在網絡服務的基礎上，以各取所需、各自擴展的方式獲得所需的服務。

在數據的管理方面，當用戶向服務器發出數據請求時，系統會根據相應的調度策略為用戶提供相對最優的數據副本以及路徑的選取，調度策略的優劣很大程度上決定了系統的運行處理效率，云存儲在任務調度方面有別于傳統云計算的特點。已有的對云存儲的任務調度算法的研究當中，相對于云計算任務來說，云計算任務可由云中任意節點來提供，但在云存儲中會出現節點沒有任務所需數據的情況，即通過算法的求解過程后得到的初始解和迭代解無用的情況。同時，由于網絡環境得變換的將影響著云任務的調度。

發明內容

本發明針對云存儲下的任務調度問題，提出了云存儲環境下一種服務價值約束的任務調度算法。

本發明的技術方案：以粒子群優化算法(PSO)為基礎，定義和引入存在矩陣(EM)來指示任務和資源節點的對應關系，通過存在矩陣使初始解和解在空間上有意義，并且針對云環境的特殊要求，定義和引入網絡服務質量參數(Qos)，動態實時地反映出當前網絡的狀態，使得在計算的迭代過程中可以根據Qos參數以及相對應的適應度函數來動態調整其影響參數，從而達到了優化算法的目的，并且根據Qos重新定義出適應度函數。

本發明的有益效果是：解決了傳統算法產生的解在任務中不存在的缺陷，提高了系統的運行效率，通過網絡服務參數的引入，讓用戶直觀感受以服務質量為中心的調度策略。

具體實施方式

針對云存儲下的任務調度問題，本發明將對具體的計算過程進行詳細的闡述，其具體實施步驟如下：

步驟1：生成存在矩陣。

步驟2：Qos條件的設定和條件選擇。

步驟3：依據約束條件，建立適應度函數。

步驟4：生成初始解，迭代生成數據節點的解集。

步驟5：解與存在矩陣和約束條件匹配。

以上步驟所涉及到的參數函數及定義，具體描述如下：

步驟1：生成存在矩陣

因為云存儲系統的節點不一定能夠提供用戶所請求的數據，通過等待調度的任務數、資源節點、節點數目來定義一個描述調度任務與資源節點之間對應關系的函數，從存在矩陣中產生的解有空間意義，也就是說節點一定包含所需資源。

設T表示待調度的任務，T＝[T₁，T₂，...，T_i，...T_n]，n表示帶調度任務的數量，其中1≤i≤n，V表示節點，V＝[V₁，V₂，...，V_j，...V_m]，m表示節點數量，其中1≤j≤n，構造一個n×m的矩陣U：

其中

存在矩陣中，e_ij表示任務調度向量，同一個數據可能會存在多個節點上，所以e_ij＝1時表示任務T_i在節點V_j是存在，e_ij＝0則表示任務T_i在節點V_j上不存在。

步驟2：Qos條件的設定和條件選擇