一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，其特征在于，包括：从任务调度与资源配置通用框架中获取已到达的任务信息，并根据所述任务信息确定应该选中的至少一个调度目标；获取虚拟化云的物理主机信息，根据物理主机信息、任务信息与调度目标调用特定算法，创建虚拟机，并将任务分配到虚拟机上执行；持续监视所有被分配任务的状态信息，并根据被分配任务的状态信息对虚拟机进行资源动态配置；完成全部任务并返回任务结果。本发明专利技术使得调度管理目标可以为完成虚拟化云中任何类型的任务而被动态地组合，提高了任务调度与资源配置方法的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟化云领域，特别地，涉及一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法。
技术介绍
云计算是一种动态提供计算资源的新型计算模式。它通常依托于采用虚拟化技术的数据中心，以实现资源的动态整合与环境隔离。云计算中的虚拟化技术，将一台物理主机动态地划分为多个可独立提供计算服务的虚拟机，以提高资源的利用率和成本效益。云是一个巨大的资源库，其中的资源可以被动态分享，因此可有效提高资源利用率，从而提高云供应商的利润。但是，只追求高资源利用率将不可避免地影响云计算系统的服务质量，比如用户请求的响应时间。因此，云供应商希望使用尽可能少的资源来满足尽可能多的用户请求，并同时保证服务质量。否则，将使得资源得不到有效利用，导致利润降低，或者因为服务质量差而损失大量用户。因此，如何提高资源利用率并保证服务质量，任务调度和资源配置是关键所在。目前，越来越多应用已被部署在云中，涉及学术界和工业界等许多不同领域。值得该注意的是，不同的应用可能具有不同的任务类型。例如，一个分析生物基因组定位的应用包括多个从基因序列推断的结果，它们可以被以逻辑的形式表示为多个任务，我们称这种任务为相关任务。然而，像网页请求这样的任务是典型的独立任务。另外，像天气预报和医学仿真这样的应用通常具有时间截止期，如果不能满足时限要求，其结果可能变得不可用，这类任务称之为实时任务。而对数据爬取这类应用，对完成时间不敏感，所以其任务为非实时任务。从调度管理目标的角度来讲，用户和云往往有多个不同的目标。除了管理服务等级协议(Service Level Agreement，SLA)这一目标外，云提供商尤其会关注与数据中心基础设施管理有关的目标。例如，以容错作为目标，任
务在被分配时考虑在系统发生故障时对系统性能的影响最小；或是以节能作为目标，资源在执行某一应用时应尽量少地消耗系统能量。另外，一些任务调度和资源配置同时考虑多个目标，例如同时考虑最小化调度完成时间、最小化能量消耗、满足计算资源限制等等。然而，大多数现行调度策略或算法只针对某一类特定情形，例如针对某一目标，调度依赖任务或独立任务，在云环境中缺乏通用性和普适性。针对现有技术中调度策略和资源配置方法通用性差的问题，目前尚无有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，可以调度虚拟化云中任何类型的任务或多种任务的动态组合，提高了任务调度与资源配置方法的通用性。基于上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，包括：从任务调度与资源配置通用框架中获取已到达的任务信息，并根据所述任务信息确定应该选中的至少一个调度目标；获取虚拟化云的物理主机信息，根据物理主机信息、任务信息与调度目标调用特定算法，创建虚拟机，并将任务分配到虚拟机上执行；持续监视所有被分配任务的状态信息，并根据被分配任务的状态信息对虚拟机进行资源动态配置；完成全部任务并返回任务结果。其中，已到达的任务信息包括：已到达的任务是独立任务还是依赖任务、已到达的任务是实时任务还是非实时任务、已到达的任务是周期性任务还是非周期性任务、已到达的任务是优先任务还是非优先任务。独立任务指没有数据和控制依赖；依赖任务指在任务之间存在控制依赖关系或存在偏序关系的任务；实时任务指有截止期限的任务；非实时任务指无截止期限的任务；周期性任务指两个相邻任务之间的间隔时间是一个常数的任务；非周期性任务指不能预先获知到达时间的任务；优先任务指享有优先处理权的任务；非优先任务指不享有优先处理权的任务。调度目标至少包括以下之一：服务等级协议、节能、可靠性、不确定性；根据任务信息确定应该被选中用来调度新到达任务的至少一个调度目标，即根据任务信息在服务等级协议、节能、可靠性、不确定性中确定一个或多个作为调度目标。服务等级协议为云供应商和用户之间的服务合同，服务至少包括以下之一：响应时间、处理精度、成本；不确定性主要针对对系统调度精度有高要求的应用。根据被分配任务的状态信息对虚拟机进行资源动态配置，当任务不能通过使用当前活跃主机在期望时间内被完成时，将创建新虚拟机来完成该任务，其中，创建虚拟机可以通过启动一台主机并在上面创建一个虚拟机或是合并现有虚拟机并增加一个虚拟机来完成。同时，在系统处于轻负荷状态时可以合并资源，关掉一些主机或是将它们设置成休眠模式。从上面所述可以看出，本专利技术提供的技术方案是通过选中特定调度目标并根据调度目标调用特定算法创建虚拟机进行任务调度与资源配置的技术手段，使得调度管理可以为完成虚拟化云中任何类型的任务而进行动态地组合，提高了任务调度与资源配置方法的通用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例的一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法流程图；图2为根据本专利技术实施例的一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法中任务调度和资源配置的调度架构图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的提供的一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法包括：步骤S101，从任务调度与资源配置通用框架中获取已到达的任务信息，并根据所述任务信息确定应该选中的至少一个调度目标；步骤S103，获取虚拟化云的物理主机信息，根据物理主机信息、任务信息与调度目标调用特定算法，创建虚拟机，并将任务分配到虚拟机上执行；步骤S105，持续监视所有被分配任务的状态信息，并根据被分配任务的状态信息对虚拟机进行资源动态配置；步骤S107，完成全部任务并返回任务结果。其中，已到达的任务信息包括：已到达的任务是独立任务还是依赖任务、已到达的任务是实时任务还是非实时任务、已到达的任务是周期性任务还是非周期性任务、已到达的任务是优先任务还是非优先任务。独立任务指没有数据和控制依赖；依赖任务指在任务之间存在控制依赖关系或存在偏序关系的任务；实时任务指有截止期限的任务；非实时任务指无截止期限的任务；周期性任务指两个相邻任务之间的间隔时间是一个常数的任务；非周期性任务指不能预先获知到达时间的任务；优先任务指享有优先处理权的任务；非优先任务指不享有优先处理权的任务。调度目标至少包括以下之一：服务等级协议、节能、可靠性、不确定性；根据任务信息确定应该被选中用来调度新到达任务的至少一个调度目标，即根据任务信息在服务等级协议、节能、可靠性、不确定性中确定一个或多个作为调度目标。服务等级协议为云供应商和用户之间的服务合同，服务至少包括以下之一：响应时间、处理精度、成本；不确定性主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，其特征在于，包括：从任务调度与资源配置通用框架中获取已到达的任务信息，并根据所述任务信息确定应该选中的至少一个调度目标；获取虚拟化云的物理主机信息，根据所述物理主机信息、所述任务信息与所述调度目标调用特定算法，创建虚拟机，并将任务分配到所述虚拟机上执行；持续监视所有被分配任务的状态信息，并根据所述被分配任务的状态信息对所述虚拟机进行资源动态配置；完成全部任务并返回任务结果。

【技术特征摘要】
1.一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，其特征在于，包括：从任务调度与资源配置通用框架中获取已到达的任务信息，并根据所述任务信息确定应该选中的至少一个调度目标；获取虚拟化云的物理主机信息，根据所述物理主机信息、所述任务信息与所述调度目标调用特定算法，创建虚拟机，并将任务分配到所述虚拟机上执行；持续监视所有被分配任务的状态信息，并根据所述被分配任务的状态信息对所述虚拟机进行资源动态配置；完成全部任务并返回任务结果。2.根据权利要求1所述的一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，其特征在于，所述已到达的任务信息包括：已到达的任务是独立任务还是依赖任务、已到达的任务是实时任务还是非实时任务、已到达的任务是周期性任务还是非周期性任务、已到达的任务是优先任务还是非优先任务。3.根据权利要求2所述的一种云计算系统中任务调度与资源配置的通用方法，其特征在于，所述独立任务指没有数据和控制依赖的任务；所述依赖任务指在任务之间存在控制依赖关系或存在偏序关系的任务；所述实时任务指有截止期限的任务；所述非实时任务指无截止期限的任务；所述周期性任务指两个相邻任务之间的间隔时间是一个常数的任务；所述非周期性任务指不能预先获知到达时间的任务；所述优先任务指享有优先处理权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓敏，包卫东，周文，刘桂鹏，纪浩然，肖文华，陈黄科，王吉，陈超，邵屹杨，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43