專利名稱：集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其涉及一種在集群系統(tǒng)中的對軟硬件，即業(yè)務(wù)和計(jì)算設(shè)備進(jìn)行匹配度計(jì)算的匹配裝置。
背景技術(shù)：
高性能計(jì)算一直是國內(nèi)外科技界，甚至政府十分重視的高科技領(lǐng)域。它不僅同科學(xué)技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切有關(guān)，而且還直接影響到國家的國防能力和國家安全。在近年來出現(xiàn)的支持高性能計(jì)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，集群系統(tǒng)作為一種易擴(kuò)充、性價(jià)比高的方案得到廣泛采納。應(yīng)用程序的需求是無限的、不斷變化的，集群系統(tǒng)可以有效地支持更廣泛的工作負(fù)載。2007年11月在國外權(quán)威網(wǎng)站上公布的T0P500高性能計(jì)算機(jī)中，集群系統(tǒng)占據(jù)了 81. 20%。在集群系統(tǒng)中，良好的調(diào)度可以高效利用集群資源，使集群中全部匯集起來的處理能力高效地在眾多用戶間分配。作業(yè)調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的問題，調(diào)度算法是一個(gè)應(yīng)用相關(guān)(Application-specific)的問題，具體應(yīng)用的特性在很大程度上影響和決定著調(diào)度系統(tǒng)的性能。調(diào)度系統(tǒng)對于不同類型的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)采用不同的調(diào)度策略，只有在充分考慮作業(yè)及資源特性的基礎(chǔ)上提出的調(diào)度算法才能夠獲得較高的系統(tǒng)性能。要想在并行化能力上有較大提高，則必須付出昂貴的硬件代價(jià)和設(shè)計(jì)出復(fù)雜的算法。并行作業(yè)調(diào)度中最主要的兩個(gè)算法是Backfilling算法和Gang調(diào)度算法。 Backfilling算法是FCFS算法的改進(jìn)，它允許調(diào)度器不按作業(yè)到達(dá)順序運(yùn)行，當(dāng)資源無法滿足前面大作業(yè)的運(yùn)行要求時(shí)，它讓一些小作業(yè)先運(yùn)行在當(dāng)前空閑的處理器上(稱為回填)以提高資源利用率。后來很多算法在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，出現(xiàn)了 EASY (Extensible Argonne Scheduling sktem)Backfilling 算法、保守 Backfilling 算法和基于 Backfilling算法的“擴(kuò)履適足”的改進(jìn)算法。Gang調(diào)度的思想是將作業(yè)作為一個(gè)整體進(jìn)行調(diào)度。每臺機(jī)器上為作業(yè)提供一個(gè)相同的環(huán)境，一個(gè)作業(yè)的所有進(jìn)程一起運(yùn)行。Gang調(diào)度算法是基于并行程序間會有頻繁的同步而提出的，避免各并行進(jìn)程由于運(yùn)行步調(diào)不一致而等待所造成的等待時(shí)間。成對Gang調(diào)度算法、緩沖協(xié)同調(diào)度算法是對Gang調(diào)度算法的改進(jìn)。還有很多其他調(diào)度算法，如BestFit算法、自適應(yīng)算法、遺傳算法、基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的資源調(diào)度算法和基于QOS的調(diào)度算法等，每個(gè)算法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，滿足特定的應(yīng)用需求。如此而言，上述算法的一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是通用性不高，都僅局限在一個(gè)局部領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種測算軟件與硬件匹配程度的裝置，使得軟件能夠被最適合運(yùn)行它的硬件來執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明，提出一種集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，包括硬件測試裝置，測試集群系統(tǒng)中的計(jì)算設(shè)備的硬件指標(biāo)，硬件指標(biāo)包括處理器速度、存儲器容量、內(nèi)存容量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)安全等級、可靠性和附加硬件；軟件測試裝置，測試集群系統(tǒng)接收的業(yè)務(wù)的軟件指標(biāo)，軟件指標(biāo)包括處理器速度指標(biāo)、存儲器指標(biāo)、內(nèi)存指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和業(yè)務(wù)分類；匹配度計(jì)算裝置，比較硬件指標(biāo)和軟件指標(biāo)，得到計(jì)算設(shè)備與業(yè)務(wù)的匹配度。其中硬件測試裝置執(zhí)行下列的項(xiàng)目測試計(jì)算設(shè)備的處理器速度；檢測計(jì)算設(shè)備的存儲器容量和內(nèi)存容量；檢測計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)安全等級；測試計(jì)算設(shè)備的可靠性；檢測計(jì)算設(shè)備的附加硬件。硬件測試裝置檢測計(jì)算設(shè)備的附加硬件并將附加硬件劃歸到下述分類中的一種 大量運(yùn)算設(shè)備、圖形處理設(shè)備、高安全性設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。其中軟件測試裝置執(zhí)行下列的項(xiàng)目根據(jù)該業(yè)務(wù)的運(yùn)算規(guī)模計(jì)算處理器速度指標(biāo)和內(nèi)存指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)模計(jì)算存儲器指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的運(yùn)算分布性計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的可靠性要求計(jì)算可靠性指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的種類確定業(yè)務(wù)分類。軟件測試裝置將業(yè)務(wù)分類確定為下述分類中的一種大量運(yùn)算業(yè)務(wù)、圖形處理業(yè)務(wù)、高安全性業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。匹配度計(jì)算裝置將軟件指標(biāo)中的處理器速度指標(biāo)、存儲器指標(biāo)、內(nèi)存指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)和可靠性指標(biāo)分別與硬件指標(biāo)中的處理器速度、存儲器容量、內(nèi)存容量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)安全等級和可靠性進(jìn)行比較，計(jì)算每一項(xiàng)的偏差值并將偏差值累加得到總偏差值；匹配度計(jì)算裝置將軟件指標(biāo)的業(yè)務(wù)分類與硬件指標(biāo)中的附加硬件比較，得到傾向值；將總偏差值與傾向值相乘，得到計(jì)算設(shè)備與業(yè)務(wù)的匹配度。匹配度計(jì)算裝置基于下表計(jì)算傾向值
權(quán)利要求
1.一種集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于，包括硬件測試裝置，測試集群系統(tǒng)中的計(jì)算設(shè)備的硬件指標(biāo)，所述硬件指標(biāo)包括處理器速度、存儲器容量、內(nèi)存容量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)安全等級、可靠性和附加硬件；軟件測試裝置，測試集群系統(tǒng)接收的業(yè)務(wù)的軟件指標(biāo)，所述軟件指標(biāo)包括處理器速度指標(biāo)、存儲器指標(biāo)、內(nèi)存指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和業(yè)務(wù)分類； 匹配度計(jì)算裝置，比較所述硬件指標(biāo)和軟件指標(biāo)，得到計(jì)算設(shè)備與業(yè)務(wù)的匹配度。
2.如權(quán)利要求1所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于，所述硬件測試裝置測試計(jì)算設(shè)備的處理器速度； 檢測計(jì)算設(shè)備的存儲器容量和內(nèi)存容量； 檢測計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)安全等級； 測試計(jì)算設(shè)備的可靠性； 檢測計(jì)算設(shè)備的附加硬件。
3.如權(quán)利要求2所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于，所述硬件測試裝置檢測計(jì)算設(shè)備的附加硬件并將附加硬件劃歸到下述分類中的一種大量運(yùn)算設(shè)備、圖形處理設(shè)備、高安全性設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
4.如權(quán)利要求3所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于，所述軟件測試裝置根據(jù)該業(yè)務(wù)的運(yùn)算規(guī)模計(jì)算處理器速度指標(biāo)和內(nèi)存指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)模計(jì)算存儲器指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的運(yùn)算分布性計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的可靠性要求計(jì)算可靠性指標(biāo)；根據(jù)該業(yè)務(wù)的種類確定業(yè)務(wù)分類。
5.如權(quán)利要求4所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于， 所述軟件測試裝置將業(yè)務(wù)分類確定為下述分類中的一種大量運(yùn)算業(yè)務(wù)、圖形處理業(yè)務(wù)、高安全性業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。
6.如權(quán)利要求5所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于，所述匹配度計(jì)算裝置將軟件指標(biāo)中的處理器速度指標(biāo)、存儲器指標(biāo)、內(nèi)存指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)和可靠性指標(biāo)分別與硬件指標(biāo)中的處理器速度、存儲器容量、內(nèi)存容量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)安全等級和可靠性進(jìn)行比較，計(jì)算每一項(xiàng)的偏差值并將偏差值累加得到總偏差值；所述匹配度計(jì)算裝置將軟件指標(biāo)的業(yè)務(wù)分類與硬件指標(biāo)中的附加硬件比較，得到傾向值；將總偏差值與傾向值相乘，得到計(jì)算設(shè)備與業(yè)務(wù)的匹配度。
7.如權(quán)利要求6所述的集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，其特征在于， 所述匹配度計(jì)算裝置基于下表計(jì)算傾向值
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種集群系統(tǒng)中業(yè)務(wù)與計(jì)算設(shè)備的匹配裝置，包括硬件測試裝置，測試集群系統(tǒng)中的計(jì)算設(shè)備的硬件指標(biāo)，硬件指標(biāo)包括處理器速度、存儲器容量、內(nèi)存容量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)安全等級、可靠性和附加硬件；軟件測試裝置，測試集群系統(tǒng)接收的業(yè)務(wù)的軟件指標(biāo)，軟件指標(biāo)包括處理器速度指標(biāo)、存儲器指標(biāo)、內(nèi)存指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和業(yè)務(wù)分類；匹配度計(jì)算裝置，比較硬件指標(biāo)和軟件指標(biāo)，得到計(jì)算設(shè)備與業(yè)務(wù)的匹配度。本發(fā)明能夠測算軟件，例如待執(zhí)行的業(yè)務(wù)與硬件，例如集群系統(tǒng)中的計(jì)算設(shè)備之間的匹配程度，能夠幫助集群系統(tǒng)將每一項(xiàng)業(yè)務(wù)調(diào)度給具有最高匹配程度的計(jì)算設(shè)備來執(zhí)行，以提高集群能夠的整體運(yùn)行效率。
文檔編號G06F9/50GK102567112SQ20101058170
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張麗曉 申請人:上海杉達(dá)學(xué)院