一种云中心硬件加速计算力的分配方法、系统和云中心技术方案

本发明专利技术提供了一种云中心硬件加速计算力的分配方法、系统和云中心，包括：预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡；记录每一个所述FPGA加速卡的硬件计算力；接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请；针对每一个所述外部客户端，根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力；确定至少一个最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最优FPGA加速卡的硬件计算力之和等于所述云中心硬件加速计算力；利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速。本方案能够提高服务端业务加速能力。

【技术实现步骤摘要】
一种云中心硬件加速计算力的分配方法、系统和云中心
本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种云中心硬件加速计算力的分配方法、系统和云中心。
技术介绍
近年来，随着云计算和虚拟技术的推广普及，涌现出很多优秀的云计算应用服务平台，其聚合了大量的物理硬件资源，并采用虚拟化技术将物理硬件设备的硬件资源进行抽象，实现异构网络计算资源的统一的分配、调度和管理，从而达到充分利用软硬件资源、提高利用率的目的，在一定程度上解决了资源超配问题。目前，随着互联网的迅速发展，从PC互联网、移动互联网来到物联网时代，万物互联的时代已经到来，设备接入的规模、大数据的规模、互联网应用的规模正在指数级增长，服务端需要处理的业务也处于指数级增长。但是，云中心所使用处理器为通用处理器，而利用处理能力已经到达瓶颈的通用处理器处理大量的业务，会降低服务端处理业务时的计算能力，从而导致服务端的业务加速能力差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种云中心硬件加速计算力的分配方法、系统和云中心，能够提高云中心业务加速能力。第一方面，预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡；记录每一个所述FPGA加速卡的硬件计算力；接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请；针对每一个所述外部客户端，根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力；确定至少一个最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最优FPGA加速卡的硬件计算力之和等于所述云中心硬件加速计算力；利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速。优选地，在所述预先设置至少两个FPGA加速卡之后，进一步包括：记录每一个所述FPGA加速卡的运行状态；所述根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力，包括：S0：根据每一个所述运行状态，确定是否存在至少两个所述运行状态为空闲的空闲FPGA加速卡，如果是，执行S1，否则，执行S4；S1：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S3；S2：确定所述指定计算力为云中心硬件加速计算力；S3：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少两个所述硬件计算力之和大于等于所述预估计算力的所述指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S4；S4：取消本次业务加速。优选地，在所述否则之后，在所述取消本次业务加速之前，进一步包括：D0：确定是否存在至少一个待定请求，其中，所述待定请求对应的业务的加速次数小于所述FPGA硬件资源申请对应的业务的加速次数，如果是，执行D1，否则，执行所述取消本次业务加速；D1：确定每一个所述待定请求中是否存在至少一个代替换请求，其中，所述代替换请求的硬件计算力小于所述预估计算力，如果是，执行D2，否则，执行所述取消本次业务加速；D2：释放所述代替换请求对应的代替换FPGA加速卡的加速资源，确定所述代替换FPGA加速卡的所述硬件计算力为所述指定计算力，执行S2。优选地，在所述预先设置至少两个FPGA加速卡之后，进一步包括：记录每一个所述FPGA加速卡的硬件位置；在所述如果是，在所述是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力之前，进一步包括：根据每一个所述硬件位置，从至少两个所述空闲FPGA加速卡中，确定出至少两个与所述FPGA硬件资源申请中的业务位置相对最近的最近FPGA加速卡；确定每一个所述最近FPGA加速卡中，执行所述是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力；确定每一个所述最近FPGA加速卡中，执行所述是否存在至少两个所述硬件计算力之和大于等于所述预估计算力的所述指定计算力。优选地，在所述利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速之后，进一步包括：当至少一个所述最优FPGA加速卡出现异常时，从每一个所述最近FPGA加速卡中，分配至少一个最佳FPGA加速卡；利用每一个所述最佳FPGA加速卡，替换出现异常的所述最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最佳FPGA加速卡的所述硬件计算力之和等于所述预估计算力，且分别对应的所述硬件位置与所述业务位置相对最近。利用每一个所述最佳FPGA加速卡和每一个未出现异常的所述最优FPGA加速卡为所述业务加速。优选地，在所述接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请之后，进一步包括：设置与所述FPGA硬件资源申请相对应的冷却时长；在所述利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速之后，进一步包括：等待所述冷却时长，在所述冷却时长后释放每一个所述最优FPGA加速卡。优选地，在所述预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡之后，进一步包括：设置至少一个FPGA硬件加速程序；分别确定每一个所述FPGA硬件加速程序的程序标识；所述利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速，包括：根据所述FPGA硬件资源申请中的业务加速标识，从每一个所述程序标识中，确定与业务加速标识相同的指定程序标识；将所述指定程序标识对应的所述FPGA硬件加速程序，加载到每一个所述最优FPGA加速卡中；利用加载后的所述最优FPGA加速卡，为所述硬件资源申请对应的业务加速。第二方面，本专利技术实施例提供了一种云中心，包括：FPGA资源管理模块，用于预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡；FPGA标注模块，用于记录每一个所述FPGA资源管理模块设置的所述FPGA加速卡的硬件计算力；通信模块，用于接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请；FPGA资源动态分配模块，用于针对每一个所述外部客户端，根据所述通信模块接收的所述FPGA硬件资源申请中预估计算力和每一个所述FPGA标注模块记录的所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力；确定至少一个最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最优FPGA加速卡的硬件计算力之和等于所述云中心硬件加速计算力；FPGA加速模块，用于利用每一个所述FPGA资源动态分配模块确定的所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速。优选地，所述FPGA标注模块，进一步用于记录每一个所述FPGA加速卡的运行状态；所述FPGA资源动态分配模块，用于执行：S0：根据每一个所述运行状态，确定是否存在至少两个所述运行状态为空闲的空闲FPGA加速卡，如果是，执行S1，否则，执行S4；S1：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S3；S2：确定所述指定计算力为云中心硬件加速计算力；S3：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少两个所述硬件计算力之和大于等于所述预估计算力的所述指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S4；S4：取消本次业务加速。第三方面，本专利技术实施例提供了一种云中心硬件加速计算力的分配系统，其特征在于，包括：第二方面所述的云中心，以及至少一个客户端；所述客户端，用于在接收到用户发送的FPGA硬件资源申请时，将所述FPGA硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云中心硬件加速计算力的分配方法，其特征在于，应用于云中心，包括：预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡；记录每一个所述FPGA加速卡的硬件计算力；接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请；针对每一个所述外部客户端，根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力；确定至少一个最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最优FPGA加速卡的硬件计算力之和等于所述云中心硬件加速计算力；利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速。

【技术特征摘要】
1.一种云中心硬件加速计算力的分配方法，其特征在于，应用于云中心，包括：预先设置至少两个现场可编程门阵列FPGA加速卡；记录每一个所述FPGA加速卡的硬件计算力；接收至少一个外部客户端发送的FPGA硬件资源申请；针对每一个所述外部客户端，根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力；确定至少一个最优FPGA加速卡，其中，每一个所述最优FPGA加速卡的硬件计算力之和等于所述云中心硬件加速计算力；利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速。2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在所述预先设置至少两个FPGA加速卡之后，进一步包括：记录每一个所述FPGA加速卡的运行状态；所述根据所述FPGA硬件资源申请中的预估计算力和每一个所述硬件计算力，为所述FPGA硬件资源申请分配云中心硬件加速计算力，包括：S0：根据每一个所述运行状态，确定是否存在至少两个所述运行状态为空闲的空闲FPGA加速卡，如果是，执行S1，否则，执行S4；S1：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S3；S2：确定所述指定计算力为云中心硬件加速计算力；S3：确定每一个所述空闲FPGA加速卡的所述硬件计算力中，是否存在至少两个所述硬件计算力之和大于等于所述预估计算力的所述指定计算力，如果是，执行S2，否则，执行S4；S4：取消本次业务加速。3.根据权利要求2所述的分配方法，其特征在于，在所述否则之后，在所述取消本次业务加速之前，进一步包括：D0：确定是否存在至少一个待定请求，其中，所述待定请求对应的业务的加速次数小于所述FPGA硬件资源申请对应的业务的加速次数，如果是，执行D1，否则，执行所述取消本次业务加速；D1：确定每一个所述待定请求中是否存在至少一个代替换请求，其中，所述代替换请求的硬件计算力小于所述预估计算力，如果是，执行D2，否则，执行所述取消本次业务加速；D2：释放所述代替换请求对应的代替换FPGA加速卡的加速资源，确定所述代替换FPGA加速卡的所述硬件计算力为所述指定计算力，执行S2。4.根据权利要求2所述的分配方法，其特征在于，在所述预先设置至少两个FPGA加速卡之后，进一步包括：记录每一个所述FPGA加速卡的硬件位置；在所述如果是，在所述是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力之前，进一步包括：根据每一个所述硬件位置，从至少两个所述空闲FPGA加速卡中，确定出至少两个与所述FPGA硬件资源申请中的业务位置相对最近的最近FPGA加速卡；确定每一个所述最近FPGA加速卡中，执行所述是否存在至少一个大于等于所述预估计算力的指定计算力；确定每一个所述最近FPGA加速卡中，执行所述是否存在至少两个所述硬件计算力之和大于等于所述预估计算力的所述指定计算力。5.根据权利要求4中所述的分配方法，其特征在于，在所述利用每一个所述最优FPGA加速卡为所述硬件资源申请对应的业务加速之后，进一步包括：当至少一个所述最优FPGA加速卡出现异常时，从每一个所述最近FPGA加速卡中，分配至少一个最佳FPGA加速卡；利用每一个所述最佳...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙善宝，于治楼，姜凯，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37