一种资源调度方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，公开了一种资源调度方法及系统。其中，该方法包括：建立基于油气管道SCADA系统的Master-Slave结构的云服务器；定义油气管道SCADA系统的服务器集合；计算服务器的性能参数；将任务的基版本分配到性能参数最小的服务器，将任务的副版本分配到性能参数次小的服务器；其中，性能参数次小的服务器的数量至少为1，且至少有一个性能参数次小的服务器与性能参数最小的服务器不在同一区域。本发明专利技术解决了现有油气管道SCADA系统所存在的服务器资源浪费、系统可靠性不高和负载不均衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种资源调度方法及系统
本专利技术涉及通信
，主要适用于资源调度方法及系统。
技术介绍
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisit1n,数据采集与监视控制系统)是一种以监督为基础的计算机控制系统。应用于油气管道的SCADA系统能进行顺序控制输送、设备监控、数据同步传输记录、监控管道沿线及各站控制系统运行状况等工作。此外，SCADA管道系统还具备泄露检测、系统模拟、水击提前保护等功能。 目前，中国石油长输油气管道采用集中调度管理的运营模式。北京油气调控中心通过SCADA系统对中石油所辖的大部分油气长输管道进行集中调度，并负责制定管道生产的运行方案。地区管道公司通过SCADA系统的远程显示终端接受调度数据，负责对所管辖的管道及设备进行日常维护和管理工作。 现有油气管道SCADA系统的数据中心采用各管线对应各自固定服务器的资源调度模式，并采用双机热备的冗余方式来保证系统的可靠性。服务器按照设计要求热备份配置，每台服务器的最大可利用率要求不超过40%。这种资源配置模式和冗余机制不但造成服务器资源的浪费，增加了运行维护的工作量和设备功耗，而且，单一备份机制并不能完全保障系统的可靠性。此外，随着系统规模的不断扩大，主备中心服务器的数量也会不断增加。由于所面对的管道站场数据点数量不同，会产生严重的负载不均衡问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种资源调度方法及系统，它能够解决现有油气管道SCADA系统所存在的服务器资源浪费、系统可靠性不高和负载不均衡的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种资源调度方法，包括: 建立基于油气管道SCADA系统的Master-Slave结构的云服务器；其中的主服务器负责维护系统的原数据，并进行资源调度； 定义油气管道SCADA系统的服务器集合Ψ = (P1, P2, , Pj ,并定义Pi =(Λ” Ii, Ai),其中，Ai是分配到服务器Pi上的任务集合Ai是服务器Pi的调度长度，表示任务分配到服务器Pi上所需的时间；λ i是服务器Pi的失效率； 通过公式& =k^ +k^A +Ma计算服务器的性能参数& ； 其中，Ic1是Λ i的最优偏重系数，k2是ξ i的最优偏重系数，k3是λ i的最优偏重系数； 将任务的基版本分配到所述性能参数&最小的服务器，将任务的副版本分配到所述性能参数&次小的服务器；其中，所述性能参数Zii次小的服务器的数量至少为1，且至少有一个所述性能参数么次小的服务器与所述性能参数ΖΛ最小的服务器不在同一区域。 进一步地，所述系统的原数据包括:名字空间、访问控制、点配置定义块与从动服务器的映射关系、从动服务器的负载信息。 进一步地，所述服务器Pi的失效率λ i的计算公式为:服务器Pi的失败任务量与服务器Pi的总任务量的百分比。 进一步地,还包括: 将每一个实时任务定义为一个多元组；所述多元组中包括实时任务的截止执行期限、任务的基版本和副版本；其中，所述任务的基版本和副版本是同一个任务程序，副版本是基版本的副本，且将任务的基版本和副版本定义为Ti = (Ci, Si, P j),其中Si是任务版本的开始执行时间，P i是任务版本所分配的服务器，Ci = [c (i，I)，...，C (i, m)]是时间向量，Cij表示任务版本在服务器上的执行时间。 本专利技术还提供了一种资源调度系统，包括: 服务器建立模块，用于建立基于油气管道SCADA系统的Master-Slave结构的云服务器；其中的主服务器负责维护系统的原数据，并进行资源调度； 第一数据定义模块，用于定义油气管道SCADA系统的服务器集合Ψ ={Pi，P2，…，Pm}，并定义Pi= (Λ” ξ”入丨其中，Ai是分配到服务器Pi上的任务集合；Ii是服务器Pi的调度长度，表示任务分配到服务器Pi上所需的时间；λ i是服务器Pi的失效率; 性能参数运算模块，用于通过公式义.=ΚξΜ +k^ +46,计算服务器的性能参数ΖΛ ;其中，h是Λ i的最优偏重系数，k2是ξ i的最优偏重系数，k3是λ i的最优偏重系数； 任务分配模块，用于将任务的基版本分配到所述性能参数A最小的服务器，将任务的副版本分配到所述性能参数；次小的服务器；其中，所述性能参数Z次小的服务器的数量至少为I，且至少有一个所述性能参数Z;,次小的服务器与所述性能参数Za最小的服务器不在同一区域。 进一步地，所述系统的原数据包括:名字空间、访问控制、点配置定义块与从动服务器的映射关系、从动服务器的负载信息。 进一步地,还包括: 失效率运算模块，用于计算服务器的失效率；其中，服务器的失效率的计算公式为:服务器的失败任务量与服务器的总任务量的百分比。 进一步地,还包括: 第二数据定义模块，用于将每一个实时任务定义为一个多元组；所述多元组中包括实时任务的截止执行期限、任务的基版本和副版本；其中，所述任务的基版本和副版本是同一个任务程序，副版本是基版本的副本，且将任务的基版本和副版本定义为Ti =(Ci, Si, P i)，其中Si是任务版本的开始执行时间，P i是任务版本所分配的服务器，Ci =[c(i, 1)，...，c (i, m)]是时间向量，Cij表不任务版本在服务器上的执行时间。 本专利技术的有益效果在于: 本专利技术提供的资源调度方法及系统，通过建立基于Master-Slave架构的云服务器集群，将同一实时任务同时分配到多个服务器执行，并选择最优的服务器执行实时任务的基版本，选择次优的服务器执行实时任务的副版本，且执行任务基版本的服务器与执行任务副版本的服务器不在同一区域，这样，不仅可以提高油气管道SCADA系统中服务器资源的利用率和系统可靠性，而且还能使系统的负载均衡。本专利技术在油气管道SCADA系统数据中心资源调度方面有着重要的应用价值。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的资源调度方法的流程图； 图2为本专利技术实施例提供的资源调度系统的结构框图； 图3为基于本专利技术实施例的油气管道SCADA系统的可靠性性能曲线图； 图4为基于本专利技术实施例的油气管道SCADA系统的可调度性性能曲线图。 【具体实施方式】 为进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的资源调度方法及系统的【具体实施方式】及工作原理进行详细说明。 参见图1，本专利技术实施例提供的资源调度方法，包括: 步骤SllO:建立基于油气管道SCADA系统的Master-Slave结构的云服务器；其中的主服务器负责维护系统的原数据，并进行资源调度；其中，系统的原数据包括:名字空间、访问控制、点配置定义块与从动服务器的映射关系、从动服务器的负载信息。 步骤S120:定义油气管道SCADA系统的服务器集合Ψ = (P1, P2, , Pj，并定义Pi = (Λ” ξ” Ai),其中，Ai是分配到服务器Pi上的任务集合Ai是服务器PJA调度长度，表示任务分配到服务器Pi上所需的时间；λ i是服务器Pi的失效率； 其中，服务器Pi的失效率Xi的计算公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种资源调度方法，其特征在于，包括：建立基于油气管道SCADA系统的Master‑Slave结构的云服务器；其中的主服务器负责维护系统的原数据，并进行资源调度；定义油气管道SCADA系统的服务器集合ψ＝{P1,P2,...,Pm}，并定义Pi＝(Δi,ξi,λi)，其中，Δi是分配到服务器Pi上的任务集合；ξi是服务器Pi的调度长度，表示任务分配到服务器Pi上所需的时间；λi是服务器Pi的失效率；通过公式计算服务器的性能参数其中，k1是Δi的最优偏重系数，k2是ξi的最优偏重系数，k3是λi的最优偏重系数；将任务的基版本分配到所述性能参数最小的服务器，将任务的副版本分配到所述性能参数次小的服务器；其中，所述性能参数次小的服务器的数量至少为1，且至少有一个所述性能参数次小的服务器与所述性能参数最小的服务器不在同一区域。

【技术特征摘要】
1.一种资源调度方法，其特征在于，包括: 建立基于油气管道SCADA系统的Master-Slave结构的云服务器；其中的主服务器负责维护系统的原数据，并进行资源调度； 定义油气管道SCADA系统的服务器集合Ψ = (P1, P2,…，PJ，并定义Pi =(Λ” Ii, Ai),其中，Ai是分配到服务器Pi上的任务集合Ai是服务器Pi的调度长度，表示任务分配到服务器Pi上所需的时间；λ i是服务器Pi的失效率； 通过公式4 =k^jl +kI^l +勾&计算服务器的性能参数^ ； 其中，Ic1是Λ i的最优偏重系数，k2是ξ i的最优偏重系数，k3是λ i的最优偏重系数； 将任务的基版本分配到所述性能参数ΖΛ.最小的服务器，将任务的副版本分配到所述性能参数&次小的服务器；其中，所述性能参数Z次小的服务器的数量至少为1，且至少有一个所述性能参数\次小的服务器与所述性能参数&最小的服务器不在同一区域。2.如权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，所述系统的原数据包括:名字空间、访问控制、点配置定义块与从动服务器的映射关系、从动服务器的负载信息。3.如权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，所述服务器失效率Xi的计算公式为:服务器Pi的失败任务量与服务器Pi的总任务量的百分比。4.如权利要求1-3中任一项所述的资源调度方法，其特征在于，还包括: 将每一个实时任务定义为一个多元组；所述多元组中包括实时任务的截止执行期限、任务的基版本和副版本；其中，所述任务的基版本和副版本是同一个任务程序，副版本是基版本的副本，且将任务的基版本和副版本定义为Ti = (Ci，Si，Pi),其中Si是任务版本的开始执行时间，P i是任务版本所分配的服务器，Ci = [c(i，1)，...，c(i，m)]是时间向量，Cij表示任务版本在服务器上的执行时间。5.一种资源调度系统，其特征在于，包括: 服务器建立模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苗，李国栋，郭长滨，高锐强，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气管道局，
类型：发明
国别省市：北京;11