一种考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法
本专利技术属于计算机领域，涉及云计算工作流调度问题，尤其涉及一种考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法。
技术介绍
云计算由于其按需使用、按使用量付费的使用模式已经受到了广泛关注，越来越多的企业和社区在云计算数据中心中部署他们的科学工作流应用，这也使得数据中心的规模在急剧膨胀，消耗的电能也在迅速增长。为了提高收益率，能耗已经成为了工作流服务提供商关注的焦点之一。为了降低能耗，研究人员已经设计了各种各样的方法，并且其中很多方法已经得到部署。动态频率调节就是其中一种策略，它是指在处理器利用率较低时，降低处理器的电压或频率，降低处理器的性能，使其保持在低功耗状态；而当处理器的负载较高时，提高处理器的电压或频率，提高处理器的性能，而此时，处理器的功耗也相对较高。通过这种针对处理器的负载进行动态的调节处理器电压或频率的方式，实现能耗的降低。虽然动态频率调节能够显著降低处理器的能耗，但是较低的频率会使得处理器上发生软错误(主要来自于宇宙射线、高能粒子的碰撞)的概率增加，降低处理器的可靠性，进而降低在处理器上执行的任务的可靠性，这种现象在...
【技术保护点】
一种考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，初始调度阶段：为每一个任务‑虚拟机对，搜索初始频率，并生成初始的任务‑虚拟机分配映射，并判断工作流的完工时间与可靠性要求是否满足用户设定的需求，若得不到满足，则重复初始调度阶段；步骤2，映射调整阶段：为每一个任务重新分配虚拟机，生成一个优化的任务‑虚拟机分配映射，并使工作流的目标完工时间能够得到满足；步骤3，频率调节阶段：为每一个任务调节运行频率得到一个优化的频率，并使工作流的可靠性能够得到满足。
【技术特征摘要】
1.一种考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，初始调度阶段：为每一个任务-虚拟机对，搜索初始频率，并生成初始的任务-虚拟机分配映射，并判断工作流的完工时间与可靠性要求是否满足用户设定的需求，若得不到满足，则重复初始调度阶段；步骤2，映射调整阶段：为每一个任务重新分配虚拟机，生成一个优化的任务-虚拟机分配映射，并使工作流的目标完工时间能够得到满足；步骤3，频率调节阶段：为每一个任务调节运行频率得到一个优化的频率，并使工作流的可靠性能够得到满足。2.如权利要求1所述的考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法，其特征在于，所述初始调度阶段具体包括：步骤1.1，对于每一个任务-虚拟机对，计算出虚拟机执行任务的最节能频率，以此频率为任务的工作频率更新该任务-虚拟机对中任务的执行时间；步骤1.2，使用HEFT算法产生一个任务-虚拟机分配映射，基于该分配映射计算出工作流的完工时间与可靠性；步骤1.3，判断工作流的目标完工时间与可靠性要求是否得到满足，若工作流的目标完工时间与可靠性要求得到满足，则当前得到的任务-虚拟机分配映射即为初始分配映射；同时，对于每一个任务-虚拟机对，在利用HEFT算法计算出初始分配映射时任务的工作频率即为该任务-虚拟机对的初始频率；之后进入所述映射调整阶段；若工作流的目标完工时间与可靠性要求没有得到满足，对于每一个任务-虚拟机对，将虚拟机执行任务的频率增加一个级别，若频率已达虚拟机的最大频率则频率不再增加，以此频率为工作频率更新该任务-虚拟机对中任务的执行时间，之后重复操作步骤1.2和步骤1.3，直到工作流目标完工时间与可靠性要求得到满足。3.如权利要求1所述的考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法，其特征在于，所述映射调整阶段具体操作如下，对于每一个任务，除当前已分配虚拟机外，依次尝试其他每一个虚拟机：计算当前任务从原来虚拟机迁移到待考虑的虚拟机上之后的工作流能耗、完工时间和可靠性，将能够使得工作流目标完工时间与可靠性要求都能得到满足且执行当前任务消耗能耗最少的虚拟机选为目标虚拟机，将当前任务重新分配到该目标虚拟机上并相应地修改任务-虚拟机分配映射；为每一个任务重新分配虚拟机，之后执行频率调整阶段。4.如权利要求1所述的考虑可靠性的云计算工作流节能调度方法，其特征在于，所述频率调节阶段，具体包括：步骤3.1，基于映射调整阶段得到的优化的任务-虚拟机分配映射，计算所有任务的最早开始执行时间；对于每一个虚拟机，将在该优化的任务-虚拟机分配映射中分配给它的所有任务组织成队列，并按最早开始执行时间排序；步骤3.2，对于每一个任务，首先计算出该任务的最大...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭松，吴庭明，田放，葛子帅，张健宁，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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