[發明專利]一種Docker Swarm容器調度方法及調度系統

有效

• 申請號: 202010295066.3
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN111506394B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 黃劍鋒;林昊;蘇慶;劉添添;李小妹
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

1.一種Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，包括：

S1.為每個調度方案隨機分配執行節點，根據節點的總資源負載值計算調度方案集合S＝(T₁,T₂,…,T_m)中各調度方案T_i的適應度，i＝1,2,…,m，所述資源包括CPU、內存、I/O負載、網絡寬帶和磁盤空間；

S2.把m個調度方案分為若干個子集，根據子集的策略閾值更新子集；

步驟S2具體包括：

S201.把m個調度方案根據適應度的大小降序排列并分為d個子集，每個子集包括v個調度方案，滿足m＝d×v，具體的劃分過程為序號為a+(r-1)d的調度方案進入第a個子集，a＝1,2,…,d，r為正整數；

S202.根據子集的策略閾值更新子集，判斷子集是否滿足f(T_b)-f(T_w)＞f(T)_A，其中f(T_b)為子集的最優適應度，f(T_w)為子集的最差適應度，f(T)_A為子集的平均適應度，當且僅當滿足時利用以下公式更新子集內的最差解，

T_n1＝T_w+d_s1(2)

還利用以下公式更新子集內次差的兩個解，

T_n1,n2＝T_w2,w3+d_s2(4)其中，d_s1和d_s2表示移動步長，rand()表示取[0,1]之間的隨機數，和分別為第p個子集和第p+1個子集的最優解，T_w為第p個子集的最差解并在更新后被T_n1取代，T_w2,w3為第p個子集的次差的兩個解并在更新后被T_n1,n2取代，T_g為調度方案集合S的最優解；

S3.重新混合所有調度方案為新的集合，重復步驟S1，根據各調度方案的適應度確定當前全局最優解，滿足全局搜索終止條件時停止搜索并輸出所述當前全局最優解，否則返回步驟S2。

2.根據權利要求1所述的Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，所述步驟S1之前還包括：

S0.初始化所述調度方案集合S＝(T₁,T₂,…,T_m)，每個調度方案包括n個任務，即T_i＝(I₁,I₂,…,I_n)。

3.根據權利要求1所述的Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，所述節點的總資源負載值的計算為式中的ω_i為資源負載的權重，x_i為資源在該節點的負載值。

4.根據權利要求1所述的Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，所述調度方案T_i的適應度的計算為式中的N為節點總數，L_i為第i個節點的總資源負載值，為所有節點的總資源負載值的平均值。

5.根據權利要求1所述的Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，所述步驟S202還包括：

當子集不滿足f(T_b)-f(T_w)＞f(T)_A時隨機選取兩個子集，對兩個子集的最優解利用以下公式進行交叉變異，

其中，rand()表示取[0,1]之間的隨機數，為子集x的最優解并在交叉變異后被取代，為子集y的最優解并在交叉變異后被取代。

6.根據權利要求1所述的Docker?Swarm容器調度方法，其特征在于，所述全局搜索終止條件為達到最大迭代次數k。

7.一種調度系統，實施如權利要求1～6任一項所述的Docker?Swarm容器調度方法，包括容器節點，適應度計算單元、更新單元和全局搜索單元，

所述適應度計算單元用于根據各容器節點的總資源負載值計算調度方案集合S＝(T₁,T₂,…,T_m)中各調度方案T_i的適應度，i＝1,2,…,m，資源包括CPU、內存、I/O負載、網絡寬帶和磁盤空間；

所述更新單元用于執行如權利要求1～6任一項所述的步驟S2；

所述全局搜索單元用于根據各調度方案的適應度確定全局最優解并輸出。