[發明專利]一種面向電力系統混合云模式下的資源動態調度方法

有效

• 申請號: 201711429164.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108234617B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 吳新平;鄒靜;曾文靜;臧秀環;耿鑫州;馬邱哲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網經濟技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06N3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

1.一種面向電力系統混合云模式下的資源動態調度方法，其特征在于包括以下步驟：

1)用戶提交作業到代理服務器，定義各個虛擬機節點的信息素，對各個虛擬機節點的信息素濃度進行初始化；

2)代理服務器依次從用戶提交的作業隊列里取出作業，根據該作業所包含的任務數量來派出螞蟻，對每個任務派出相同數量的x只螞蟻，并啟動計時器，每只螞蟻隨機選擇從某一個節點出發，按照螞蟻的移動規則，在私有云中尋找可用節點，若找到，就將其放入可用節點集中，同時找到可用節點的螞蟻返回調度器，沒找到的話則繼續尋找；

螞蟻的移動規則為：螞蟻之間通過信息素進行信息交流，螞蟻進行信息交流憑借的是各個節點上信息素濃度的大小，在表示虛擬機節點的信息素濃度的矩陣Pheromone中，故要綜合考慮信息素的濃度和新任務在該節點上的估計執行時間，從而找到基于該節點到下一次訪問的節點中概率最大的節點；

3)當計時器到達預先設定時間時，判斷可用節點集中是否存在節點，若存在節點，則表明在私有云中存在可用節點能夠執行該任務，然后將任務分配給可用節點集中信息素濃度最低的節點，并降低該節點的信息素濃度；若可用節點集為空，則表明私有云不足以執行該任務，此時需要向公有云中申請資源，執行該任務，并將申請到的公有云虛擬機節點加入到可用節點集中；

判斷可用節點集中是否有可用節點，并在任務執行時修改節點信息素的濃度，其過程如下：

若有可用節點，則表明在私有云中能執行該任務，因此不必去申請公有云的資源，在可用節點集中，根據最佳適應算法選出該集合中信息素濃度最小的節點為最可用的節點，分配給任務執行；此時要降低該節點的信息素濃度，降低該節點的信息素濃度的公式為：

其中，p為信息素的揮發系數，取值范圍為△δ_t表示在執行任務時所占用資源的比率大小；C_i^pre表示在還未執行該任務時該節點的信息素濃度；C_i^on表示在執行該任務中該節點的信息素濃度；

在任務執行完成后，該節點的信息素濃度再恢復到原來濃度大小：

式中，表示任務執行完成后節點的信息素濃度；

4)當任務執行完成之后，釋放占用的資源，則恢復該節點的信息素濃度；再判斷任務是否順利完成，若順利完成，就再增大該節點的信息素濃度，若任務執行失敗，就減少信息素的濃度；

5)判斷該作業內的任務是否全部執行完成，沒有完成則查找下一個任務執行節點，并返回步驟2)；若完成則繼續判斷作業隊列內作業是否全部執行完成，是則結束，反之則返回步驟2)，重復執行步驟2)到步驟4)，直到任務全部執行完成；

所述步驟1)中，每個虛擬機節點上的資源有CPU、內存、硬盤和網絡帶寬，把虛擬機的資源定義為VM_i＝{b_i,u_i,m_i,h_i,d_i}，i為節點個數，i0；b代表網絡的帶寬；u代表CPU的數量；m代表內存的容量；h代表硬盤的容量；d代表CPU的處理能力，其單位為MPIS；為其中的每一個參數都設定一個臨界值，且如果超過該臨界值，則統一以臨界值為值來進行計算，其中臨界值分別設定如下：

b_max＝b₀,u_max＝u₀,m_max＝m₀,h_max＝h₀,d_max＝d₀；

式中，b₀為網絡帶寬的臨界值；u₀為CPU數量的臨界值；m₀為內存容量的臨界值；h₀為硬盤容量的臨界值；d₀為CPU處理能力的臨界值；

則，CPU計算能力的信息素濃度C_ic(0)為：

內存容量的信息素濃度C_im(0)為：

硬盤容量的信息素濃度C_ih(0)表示為：

網絡帶寬的信息素濃度C_ib(0)表示為：

節點i的信息素濃度是各個參數的信息素濃度的加權和：

C_i＝a*C_ic+b*C_im+c*C_ih+d*C_ib，

其中，a+b+c+d＝1。