[發(fā)明專利]一種基于虛擬化容器技術(shù)的多工作流任務(wù)分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710018372.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN106886451B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭志平;崔得龍;柯文德;李啟銳;許波;邱金波;唐鈺;鐘積海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F9/48
• 分類號(hào): G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 廣州潤(rùn)禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 凌衍芬

本發(fā)明公開一種基于虛擬化容器技術(shù)的多工作流任務(wù)分配方法，采用高斯過(guò)程回歸進(jìn)行平均獎(jiǎng)賞值和最優(yōu)策略的逼近，大幅度減少了得到最優(yōu)策略的學(xué)習(xí)迭代時(shí)間，提高了云資源的利用率。

背景技術(shù)

作業(yè)調(diào)度是工作流研究中的重要問題之一，也一直得到了學(xué)術(shù)界的深入研究和工業(yè)界的廣泛實(shí)踐。由于云環(huán)境的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，客觀上要求能夠進(jìn)行自適應(yīng)作業(yè)調(diào)度，面向云計(jì)算環(huán)境的工作流的調(diào)度方法與傳統(tǒng)工作流和網(wǎng)格工作流的調(diào)度方法存在著很大的區(qū)別。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)作為一種重要的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，其在云計(jì)算環(huán)境中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注，取得了一些重要成果。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不可避免的會(huì)遇到連續(xù)狀態(tài)-動(dòng)作空間而產(chǎn)生的維數(shù)災(zāi)難問題，最終導(dǎo)致收斂速度慢，自適應(yīng)性差，這些問題極大的限制了強(qiáng)化學(xué)習(xí)在云計(jì)算領(lǐng)域中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于虛擬化容器技術(shù)的多工作流任務(wù)分配方法，采用的技術(shù)方案如下：

一種基于虛擬化容器技術(shù)的多工作流任務(wù)分配方法，包括

準(zhǔn)備階段：

定義狀態(tài)空間：用五元組S＝(WR,RA,AW,IM,PJ)表示狀態(tài)空間，其中WR表示待調(diào)度任務(wù)的工作量，RA表示資源可用時(shí)間，AW表示等待隊(duì)列中的總工作量，IM表示空閑容器資源數(shù)，PJ表示隊(duì)列中各用戶提交任務(wù)的比例；

定義動(dòng)作空間：用三元組J＝(TJ,WS,ET)表示動(dòng)作空間，其中TJ表示任務(wù)類型，WS表示用戶標(biāo)識(shí)符，ET表示任務(wù)執(zhí)行時(shí)間；

定義回報(bào)函數(shù)：

其中為控制系數(shù)，為工作流任務(wù)v_i的響應(yīng)率，為v_i的公平性指標(biāo)，任務(wù)v_i的響應(yīng)率為：

其中，execution time_vi為任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，waittingtime_vi為任務(wù)的等待時(shí)間，

任務(wù)v_i的公平性指標(biāo)定義為：

其中表示用戶k提交的任務(wù)v_i所需的資源，指用戶k提交的任務(wù)v_i的響應(yīng)速率，指取用戶k提交的所有作業(yè)中的最大的值，指取用戶K提交的所有作業(yè)中最大的W值；

執(zhí)行階段：

第一步：初始化ρ和Q(s,a)，其中ρ表示平均回報(bào)，Q(s,a)為二維表格，行s為系統(tǒng)狀態(tài)，列a為動(dòng)作空間；

第二步：設(shè)置更新步長(zhǎng)，執(zhí)行迭代；

第三步：將變量i設(shè)置為0，將s設(shè)置為當(dāng)前狀態(tài)；

第四步：從動(dòng)作空間a中選擇動(dòng)作；

第五步：執(zhí)行選擇的動(dòng)作，得到當(dāng)前狀態(tài)的立即回報(bào)值r和下一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)s’；

第六步：按式Q(s,a)←Q(s,a)+α*[r-ρ+maxa'Q(s',a')-Q(s,a)]更新Q(s,a),其中，a’代表系統(tǒng)狀態(tài)s’下的動(dòng)作空間，α∈(0,1)代表學(xué)習(xí)速率；

第七步：判斷是否滿足Q(s,a)＝maxaQ(s,a)，若是則更新平均回報(bào)ρ然后轉(zhuǎn)第八步，若否則直接轉(zhuǎn)第八步；

第八步：令i＝i+1；

第九步：若i小于更新步長(zhǎng)，令s＝s’，轉(zhuǎn)至第二步，若i不小于更新步長(zhǎng)，則轉(zhuǎn)至第十步；

第十步：將Q(s,a)表格中的數(shù)據(jù)作為輸入，使用高斯過(guò)程進(jìn)行回歸操作，得到回歸結(jié)果；

第十一步：使用第十步得到的回歸結(jié)果修改Q(s,a)表格；