[發(fā)明專利]基于二進制編碼的云任務調(diào)度方法、服務器及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010097782.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111343259B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小慶
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;G06N3/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44287
• 代理人: 楊小鑫

本發(fā)明公開了一種基于二進制編碼的云任務調(diào)度方法、服務器及存儲介質(zhì)，所述方法包括：對云任務和云資源之間的映射關(guān)系進行二進制編碼，獲得多個任務調(diào)度解；再根據(jù)用戶預設(shè)的約束參數(shù)計算每個任務調(diào)度解的適應度；然后，在獲得的多個任務調(diào)度解中標識出一級任務調(diào)度解、二級任務調(diào)度解和三級任務調(diào)度解；并對每個任務調(diào)度解進行更新，獲得更新后的任務調(diào)度解；再對所述更新后的任務調(diào)度解進行迭代計算；最后將所述迭代后的一級任務調(diào)度解作為最優(yōu)云任務調(diào)度解。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)任務執(zhí)行時間和任務執(zhí)行代價的同步均衡優(yōu)化調(diào)度，并在整個過程中引入更多的隨機性，可以提供決策空間中的全局搜索，避免局部最優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云任務調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二進制編碼的云任務調(diào)度方法、服務器及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

云任務調(diào)度不同于傳統(tǒng)的任務調(diào)度問題，需要考慮的因素更多更復雜。首先，其用戶執(zhí)行任務時的QoS需求更加多樣性，如需要滿足服務響應時間或需要考慮服務代價等。其次，云服務具有異質(zhì)性、動態(tài)性和彈性等特征。最后，在提交任務時，需要滿足預定義的時間或執(zhí)行預算的約束。此時，云任務調(diào)度問題本質(zhì)上是聯(lián)合優(yōu)化問題。

在現(xiàn)有云任務調(diào)度相關(guān)的研究內(nèi)容中，多數(shù)工作集中于優(yōu)化單一目標或單一約束，沒有考慮不同目標間的相互影響，即執(zhí)行時間與執(zhí)行代價間的影響。因此，在任務的完成時間、任務執(zhí)行預算均有約束的條件下，如何實現(xiàn)任務執(zhí)行時間和執(zhí)行代價間的同步均衡優(yōu)化，是一個亟需解決的技術(shù)問題。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于二進制編碼的云任務調(diào)度方法、服務器及存儲介質(zhì)，旨在存在任務的完成時間、任務執(zhí)行預算均有約束的條件下，實現(xiàn)任務執(zhí)行時間和執(zhí)行代價間的同步均衡優(yōu)化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種基于二進制編碼的云任務調(diào)度方法，所述包括以下步驟：

根據(jù)預設(shè)編碼規(guī)則對n個云任務和m個云資源之間的映射關(guān)系進行編碼，獲得多個任務調(diào)度解，各任務調(diào)度解表征為一個m行n列的二進制元素矩陣；

根據(jù)用戶預設(shè)的約束參數(shù)計算每個任務調(diào)度解的適應度；

根據(jù)所述適應度按預設(shè)標識規(guī)則在獲得的多個任務調(diào)度解中標識出一級任務調(diào)度解、二級任務調(diào)度解和三級任務調(diào)度解；

基于所述一級任務調(diào)度解、所述二級任務調(diào)度解和所述三級任務調(diào)度解，按照預設(shè)更新規(guī)則對每個任務調(diào)度解進行更新，獲得更新后的任務調(diào)度解；

對所述更新后的任務調(diào)度解進行迭代計算，獲得迭代后的一級任務調(diào)度解；

將所述迭代后的一級任務調(diào)度解作為最優(yōu)云任務調(diào)度解。

優(yōu)選的，所述多個任務調(diào)度解中至少包括一個最小時間任務調(diào)度解，所述最小時間任務調(diào)度解為云任務在云資源上執(zhí)行時，執(zhí)行時間最小的映射關(guān)系所對應的任務調(diào)度解。

優(yōu)選的，所述多個任務調(diào)度解中至少包括一個最小代價任務調(diào)度解，所述最小代價任務調(diào)度解為云任務在云資源上執(zhí)行時，執(zhí)行代價最小的映射關(guān)系對應的任務調(diào)度解。

優(yōu)選的，所述根據(jù)用戶預設(shè)的約束參數(shù)計算每個任務調(diào)度解的適應度，具體包括：

計算每個任務調(diào)度解的執(zhí)行時間；

計算每個任務調(diào)度解的執(zhí)行代價；

根據(jù)所述執(zhí)行時間、所述執(zhí)行代價以及用戶預設(shè)的截止時間和代價總值通過以下公式計算每個任務調(diào)度解的適應度：

其中，fitness為任務調(diào)度解適應度，Time(T，R)為執(zhí)行時間，Cost(T，R)為執(zhí)行代價，Deadline為截止時間，Budget為代價總值，為時間因子，為代價因子，