一种考虑计算需求约束的任务调度策略制造技术

本发明专利技术公开了一种考虑计算需求约束的任务调度策略，属于数据库和云计算技术领域。本发明专利技术通过输入计算任务运算、得到算力值、算力值累加、计算任务运算这4个步骤予以实现。本发明专利技术利用博弈论构建以数据中心和计算任务为主的主从博弈模型，综合考虑任务的用能情况，计算需求，执行时间等要素，达成三方博弈平衡，实现经济最优为目标的三方收益最大化，提升计算任务调度效率，降低综合成本。本发明专利技术策略的核心是要考虑任务的资源需求和系统资源状况。当一个任务需要多个资源时，该策略会根据任务的需求和可用资源的状况，智能地分配资源，以最大限度地提高系统资源利用率。大限度地提高系统资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑计算需求约束的任务调度策略


[0001]本专利技术属于数据库和云计算
，具体涉及一种考虑计算需求约束的任务调度策略。

技术介绍

[0002]云计算技术目前已成为IT领域的一个研究热点。在云计算环境中，系统需要协调属于不同机构和个人的资源，以实现大量异构资源的集成和共享，同时对外提供统一的用户接口。云用户通过网络连接云计算系统，既可以访问或应用其计算资源或进行数据存储操作，同时无须了解哪些资源是分配给他们的以及这些资源部署在何处。云计算可以轻松聚集巨大的计算能力，从而可有效解决大量的计算密集型以及数据密集型应用问题。尽管如此，云计算资源分布的广泛性、系统负载的动态性以及任务调度请求的巨大差异性等严重影响了系统资源的有效利用，制约了云计算技术的快速发展。
[0003]经现有文献检索发现，中国专利公开号CN111782393A，公开日2020年10月16日的专利申请公开了一种针对动态定价云计算服务资源的调度方法及系统，该专利申请实时获取多个云服务平台上各种规格的动态定价实例数据，得到动态定价实例下一时刻的价格；根据自适应的差分进化算法，以成本最小为目标，结合工作量需求、动态定价实例下一时刻的价格以及可用的实例类型和数量，得到云计算服务的租赁方案：根据得到的租赁方案，对云计算服务资源进行动态调度。虽然该专利申请对用户的实例组合租用问题和竞价问题进行优化设计，但是计算任务调度效率低、系统的效率和响应时间较短。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种提高计算任务调度效率、系统的效率和响应时间的考虑计算需求约束的任务调度策略。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种考虑计算需求约束的任务调度策略，包括如下步骤：
[0007]1)输入计算任务运算的相关数据,相关数据包括:各类型计算任务的数量、各类型计算任务的时长、各类型计算任务的用能、各类型计算任务的系统开销；
[0008]2)逐个分析各类型计算任务的运算状态,并根据其运算状态计算其独立运行时相应的算力值，将各类型计算任务所用算力的值累加；
[0009]3)将多类型计算任务进行总体运算状态的分析，并根据其运算状态计算调度后的多类型计算任务各自相应的算力值，将各类型计算调度后对应的算力值累加；
[0010]4)根据各类型计算任务调度前后的算力累加值判断其是否符合各计算任务运算的调度要求。
[0011]进一步地，所述调度所采用的算法为启发式调度算法。
[0012]根据以上特征，不同云用户对云计算资源的不同需求，以一定规则进行统一调度。
[0013]在一些示例中，所述云用户通过各个终端设备以网络形式访问云平台相关接口，
在任意时间和任意地点向云平台提交任务需求，云用户提交的任务需求会在云平台上组成等待执行的任务对列，由云平台考虑待处理任务的参数与用户身份信息，采取一定的策略，定位到资源池中合适的空闲云主机，再将目标资源反馈给云用户。
[0014]作为优选，根据用户的需求，集合成任务Task＝{t1,t2,t3,...t
n
}，这n个任务相互独立，采用合理的方式调度到用Resouece＝{r1,r2,r3,...,r
m
}表示的m个虚拟资源节点上，使资源的利用率能够得到有效的提升，用户的需求得到满足。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]1)本专利技术利用博弈论构建以数据中心和计算任务为主的主从博弈模型，综合考虑任务的用能情况，计算需求，执行时间等要素，达成三方博弈平衡，实现经济最优为目标的三方收益最大化，提升计算任务调度效率，降低综合成本。
[0017]2)本专利技术策略的核心是要考虑任务的资源需求和系统资源状况。当一个任务需要多个资源时，该策略会根据任务的需求和可用资源的状况，智能地分配资源，以最大限度地提高系统资源利用率。
[0018]3)本专利技术的调度策略还可以实现负载均衡，通过合理地分配任务，将系统的负载尽可能均衡地分布在不同的节点上，提高系统的效率和响应时间。
具体实施方式
[0019]下面将更详细地描述本专利技术的实施例。应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本专利技术精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代技术方案。
[0020]一种考虑计算需求约束的任务调度策略，包括如下步骤：
[0021]1)输入计算任务运算的相关数据,相关数据包括:各类型计算任务的数量、各类型计算任务的时长、各类型计算任务的用能、各类型计算任务的系统开销；
[0022]2)逐个分析各类型计算任务的运算状态,并根据其运算状态计算其独立运行时相应的算力值，将各类型计算任务所用算力的值累加；
[0023]3)将多类型计算任务进行总体运算状态的分析，并根据其运算状态计算调度后的多类型计算任务各自相应的算力值，将各类型计算调度后对应的算力值累加；
[0024]4)根据各类型计算任务调度前后的算力累加值判断其是否符合各计算任务运算的调度要求。
[0025]本专利技术中的调度所采用的算法为启发式调度算法，不同云用户对云计算资源的不同需求，以一定规则进行统一调度。云用户通过各个终端设备以网络形式访问云平台相关接口，在任意时间和任意地点向云平台提交任务需求，云用户提交的任务需求会在云平台上组成等待执行的任务对列，由云平台考虑待处理任务的参数与用户身份信息，采取一定的策略，定位到资源池中合适的空闲云主机，再将目标资源反馈给云用户。根据用户的需求，集合成任务Task＝{t1,t2,t3,...t
n
}，这n个任务相互独立，采用合理的方式调度到用Resouece＝{r1,r2,r3,...,r
m
}表示的m个虚拟资源节点上，使资源的利用率能够得到有效的提升，用户的需求得到满足。
[0026]任务调度的截止时间与其调度开支具有一定的相关性，任务调度的截止时间越
短，则往往意味着用户需要付出更多的调度开支。
[0027]本专利技术中的启发式算法可短时间找到较优解，适用于大规模资源调度问题。一个资源调度算法的优劣可以从如下五个方面进行评判：
[0028]1)可用性：云资源调度算法的可用性意味着当出现不确定情况时能否应对。达到可用性目标可通过负载均衡和容错技术实现，以保障工作的正常运行。负载均衡技术用于平衡整个云系统上的负载，以满足服务级别协议。容错是指在系统出现任何故障的情况下，云中的任务可以正常运行；
[0029]2)可扩展性：云可扩展性意味着面对参与者数量上升的情况，服务质量也可以保持稳定；
[0030]3)资源利用率：资源利用率是调度算法在执行过程中消耗的资源量。如果某个资源调度算法具有最大化CPU利用率、能耗和虚拟机利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑计算需求约束的任务调度策略，其特征在于包括如下步骤：1)输入计算任务运算的相关数据,相关数据包括:各类型计算任务的数量、各类型计算任务的时长、各类型计算任务的用能、各类型计算任务的系统开销；2)逐个分析各类型计算任务的运算状态,并根据其运算状态计算其独立运行时相应的算力值，将各类型计算任务所用算力的值累加；3)将多类型计算任务进行总体运算状态的分析，并根据其运算状态计算调度后的多类型计算任务各自相应的算力值，将各类型计算调度后对应的算力值累加；4)根据各类型计算任务调度前后的算力累加值判断其是否符合各计算任务运算的调度要求。2.根据权利要求1所述的.一种考虑计算需求约束的任务调度策略，其特征在于所述调度所采用的算法为启发式调度算法。3.根据权利要求1所述的一种考虑计算需求约束的任务调度策略，其特征在于根据不同云用户对云计算资源的不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蔚，张小东，杨明杰，罗发政，郭蕊，赵书涵，刘宁，李泊凯，狄磊，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：