[發(fā)明專利]一種多工作域計算資源的自適應(yīng)調(diào)整方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611048286.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106708624B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勝明;黃河;徐泰山;蘇寅生;徐健;周劍;郭劍;梅勇;邵偉;姚海成
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司;南京南瑞集團(tuán)公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 劉豐

1.一種多工作域計算資源的自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)計算任務(wù)對各類計算資源的不同需求，將完成一個計算任務(wù)計算需要的各類計算資源最小組合定義為一個計算單元，將每個計算節(jié)點(diǎn)按照計算單元包含的計算資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其計算能力通過計算單元的非負(fù)整數(shù)倍進(jìn)行度量，進(jìn)入步驟2)；

2)針對電力系統(tǒng)在線和離線應(yīng)用場景下各個應(yīng)用功能的計算需求，將計算機(jī)群劃分為多個工作域，各工作域基于分布式計算管理平臺獨(dú)立進(jìn)行計算任務(wù)組織、調(diào)度和管理，計算過程中各工作域之間不直接進(jìn)行計算數(shù)據(jù)和控制信息的交互；

根據(jù)各個工作域的重要等級以及其對計算時間的要求，為其統(tǒng)一設(shè)置參考工作周期、計算資源分配優(yōu)先級、最短計算周期和最長允許計算周期參數(shù)，并依據(jù)單個計算任務(wù)在一個計算單元上的預(yù)計執(zhí)行時間，將最短計算周期和最長允許計算周期轉(zhuǎn)換為最大分配計算單元數(shù)和最小保留計算單元數(shù)；

當(dāng)任一工作域的激活狀態(tài)或任一計算節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)步驟3)；

3)基于各個激活的工作域設(shè)置的參考工作周期、計算資源分配優(yōu)先級、最短計算周期和最長允許計算周期參數(shù)以及目前激活的工作域和正常運(yùn)行的計算節(jié)點(diǎn)，求取各個激活的工作域預(yù)分配的計算單元數(shù)量；若當(dāng)前可用的計算單元總數(shù)小于等于當(dāng)前所有激活工作域的最小保留計算單元數(shù)之和，則根據(jù)各激活工作域的計算資源分配優(yōu)先級由高到低順序，按照其最小保留計算單元數(shù)依次進(jìn)行計算單元預(yù)分配，直到所有計算單元分配完畢；

4)針對完成預(yù)分配的所有工作域，基于每個工作域預(yù)分配的計算單元數(shù)目和調(diào)整前各工作域已分配的正常運(yùn)行計算單元數(shù)目計算出每個工作域參與調(diào)整的正常運(yùn)行計算單元數(shù)目，并基于參與調(diào)整的計算節(jié)點(diǎn)數(shù)量盡可能少原則，結(jié)合各個計算節(jié)點(diǎn)的切換優(yōu)先級和其包含的計算單元數(shù)目確定調(diào)整后每個計算節(jié)點(diǎn)的所屬工作域；并對未分配到最小保留計算單元數(shù)計算資源的激活工作域給出提示；

5)每個計算節(jié)點(diǎn)上的分布式計算管理平臺感知工作域變化信息，從原工作域切換到調(diào)整后工作域，完成計算節(jié)點(diǎn)在多個工作域之間的自適應(yīng)調(diào)整；

所述步驟1)中每個計算節(jié)點(diǎn)根據(jù)其具有的計算資源按照公式(1)進(jìn)行計算單元標(biāo)準(zhǔn)化處理，確定每個計算節(jié)點(diǎn)包含的有效計算單元數(shù)目，從而對其計算能力進(jìn)行度量：

其中，n為系統(tǒng)中機(jī)群計算節(jié)點(diǎn)數(shù)目，u_i為第i個計算節(jié)點(diǎn)包含的計算單元數(shù)目，其為非負(fù)整數(shù)；

R_cpu(i)、R_mem(i)和R_io(i)分別是第i個計算節(jié)點(diǎn)具有的CPU、內(nèi)存和IO計算資源；

R_cpu⁰、R_mem⁰和R_io⁰分別是標(biāo)準(zhǔn)計算單元具有的CPU、內(nèi)存和IO計算資源；

所述步驟2)中通過公式(2)和(3)分別將各個工作域的最短計算周期和最長允許計算周期轉(zhuǎn)換為最大分配計算單元數(shù)和最小保留計算單元數(shù)：

其中，m為系統(tǒng)中工作域數(shù)目數(shù)量，t_min(j)為第j個工作域的最短計算周期，t_max(j)為第j個工作域的最長允許計算周期，f_j為第j個工作域需要運(yùn)行的應(yīng)用功能數(shù)量，S_jk為第j個工作域運(yùn)行的第k個應(yīng)用功能的計算任務(wù)數(shù)量，為第k個應(yīng)用功能的單個計算任務(wù)在一個計算單元上預(yù)計執(zhí)行時間，為向上取整運(yùn)算符號；

c_max(j)為非負(fù)整數(shù)，表示第j個工作域的最大分配計算單元數(shù)；c_min(j)為非負(fù)整數(shù)，表示第j個工作域的最小保留計算單元數(shù)。