[發明專利]面向X86和ARM混合云計算的節能調度系統、方法和存儲介質

有效

• 申請號: 202110452258.5
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113075994B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 林偉偉;許銀海;石方;王江濤;上官棟棟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;華為技術有限公司
• 主分類號: G06F1/329
• 分類號: G06F1/329;G06F9/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種面向X86和ARM混合云計算的節能調度系統、方法和存儲介質，系統包括負載識別匹配模塊、混合服務器集群模塊和負載類型試驗模塊，用負載識別匹配模塊對負載進行分類和匹配，判斷負載所屬類型是否在負載庫中，如存在則直接根據負載庫的分配方式，將此負載分配給相應類別的服務器集群；若所屬的負載類型沒有在庫中匹配成功，則將此負載放入負載類別試驗模塊，分析負載分配規則更新負載庫、負載分配規則以及負載識別模型；本發明提出了一種面向X86和ARM混合服務器集群的負載調度方法，此方法基于負載在X86和ARM服務器上的性能差異進行調度，相比于單服務器集群調度，X86和ARM服務器混合集群負載調度方法更加細晶粒度，同時可以進一步降低能耗。

技術領域

本發明涉及云計算平臺中負載調度領域，特別涉及一種面向X86和ARM混合云計算的節能調度系統、方法和存儲介質。

背景技術

隨著云平臺中業務的日益復雜，負載的類型趨于多樣化，負載調度逐漸成為了云平臺中的關鍵技術。同時隨著ARM架構服務器的持續發展，ARM服務器正在代替X86服務器進入政府、企業的服務器領域中。ARM和X86混合服務器集群場景不斷增多。服務器性能上升的后背是功耗的快速上漲，功耗支出成為企業的一大負擔，同時也對環境造成極大的破壞。設計高效的混合服務器集群調度方法對節約成本和保護環境都有重大意義。

現有的負載調度方法如時間序列模型、群體智能優化算法都只考慮單一指令類型的服務器集群間的負載調度，沒有考慮多指令類型的服務器集群場景。因為提出一種面向ARM和X86混合服務器集群場景的負載調度方法具有重大意義。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種面向X86和ARM混合云計算的節能調度系統、方法和存儲介質，本發明基于負載在X86和ARM服務器上的性能差異進行調度，相比于單服務器集群調度，X86和ARM服務器混合集群負載調度方法更加細晶粒度，同時可以進一步降低能耗。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供的一種面向X86和ARM混合云計算的節能調度系統，包括負載識別匹配模塊、負載類型實驗模塊以及混合服務器集群模塊；

所述負載識別模塊，用于識別負載是否在負載庫內部；當負載沒有在負載庫中時，將該負載放置到負載類型試驗模塊，訓練該負載的分配方式；否則，就根據負載庫的分配方式在X86和ARM混合服務器集群模塊進行分配；

所述負載類型試驗模塊，用于將負載識別匹配模塊中匹配失敗的負載同時放于X86和ARM服務器中，通過收集分析兩者不同的能耗等性能指標判斷該負載的分配方式；

所述的混合服務器集群模塊，用于執行負載任務，根據負載的分配方式將負載置于相應類型的服務器集群；服務器集群包括X86服務器集群和ARM服務器集群。

作為優選的技術方案，所述負載識別匹配模塊包括第一級匹配模塊和第二級匹配模塊，所述第一級匹配模塊，用于將識別出的負載類型與資源庫中負載類型進行匹配；

所述第二級匹配模塊，用于當經過第一級匹配模塊匹配后，若負載庫中沒有此類型的負載，則采用第二級匹配方法計算該負載與庫中負載類型的相似度，若相似度大于設定的閾值，則采用相似負載類型的分配規則，否則匹配失敗，將負載放于負載類型試驗模塊。

作為優選的技術方案，所述第二級匹配方法采用皮爾遜相關系數計算該負載與庫中負載類型的相似度，計算方式如下：

其中R_i,p表示負載i對特征值P的評分，R_j,p表示負載j對特征值P的評分。

作為優選的技術方案，所述的負載識別匹配模塊包括負載識別模型和負載庫，所述負載識別模型為機器學習模型或深度神經網絡模型，所述的負載庫包括負載的類型以及該類型負載的分配方式。