工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。工作負(fù)載分配裝置包含一監(jiān)控器、一處理器及一分配器。監(jiān)控器用以監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)。處理器電性連接至該監(jiān)控器，并用以執(zhí)行下列操作：根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表；正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表；根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表而計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值；以及根據(jù)該等基準(zhǔn)值自該等演算法選擇一候選演算法。分配器電性連接至該處理器，用以根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至該等服務(wù)器。
【專利說明】工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。更具體而言，本發(fā)明提供一種關(guān)于透過演算法選擇機(jī)制為數(shù)個(gè)服務(wù)器分配工作負(fù)載的工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為因應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)路快速、穩(wěn)定及多元化的要求，服務(wù)器叢集技術(shù)已廣泛被使用。經(jīng)由數(shù)臺(tái)服務(wù)器所組成的服務(wù)器叢集(Cluster)，可有效提高服務(wù)器的高度調(diào)適性，并達(dá)成擴(kuò)充執(zhí)行效能等等優(yōu)點(diǎn)。然而，隨著服務(wù)器叢集技術(shù)的發(fā)展，如何有效地將工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器中，也變得更加重要且復(fù)雜。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的服務(wù)器叢集而言，在分配工作負(fù)載至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器時(shí)，大多只會(huì)配置一種演算法作為工作負(fù)載的分配準(zhǔn)則，例如透過:隨機(jī)法(Random)、輪詢法(Round-Robin)、最少連線法(Least-Connection)及加權(quán)法(Weighted)等等。再者,在分配工作負(fù)載至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器時(shí)，通常會(huì)因應(yīng)不同的工作負(fù)載分配目標(biāo)，例如；負(fù)載平衡、提升效率、提升服務(wù)品質(zhì)等等，決定一種較適用的演算法。
[0004]然而，處于服務(wù)器叢集中的服務(wù)器，經(jīng)常會(huì)受到多個(gè)無法預(yù)期的變數(shù)的影響，這將使得只設(shè)置一種演算法作為工作負(fù)載的分配準(zhǔn)則，并無法應(yīng)付這些變數(shù)所造成的問題。舉例而言，當(dāng)服務(wù)器叢集應(yīng)用于電力負(fù)載分配的情況時(shí)，若僅使用一種演算法作為負(fù)載分配的準(zhǔn)則，一旦影響服務(wù)器叢集中的服務(wù)器的變數(shù)改變或增加，例如電價(jià)、電流量、延遲時(shí)間或任務(wù)量等等變數(shù)，原本選用的演算法將無法有效地進(jìn)行負(fù)載分配。于是，服務(wù)器叢集中的服務(wù)器將面臨工作負(fù)載分配失衡、工作負(fù)載分配效率減低等問題。
[0005]另一方面，當(dāng)工作負(fù)載分配目標(biāo)轉(zhuǎn)變時(shí)，原本設(shè)置的演算法大多無法滿足新的工作負(fù)載分配目標(biāo)。舉例而言，當(dāng)服務(wù)器叢集應(yīng)用于電力負(fù)載分配的情況時(shí)，若工作負(fù)載分配目標(biāo)由負(fù)載平衡轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)省能源，則原本為了滿足負(fù)載平衡所配置的演算法，將難以繼續(xù)滿足節(jié)省能源。換言之，為了特定的工作負(fù)載分配目標(biāo)，設(shè)置特定的演算法，是傳統(tǒng)的服務(wù)器叢集在進(jìn)行工作負(fù)載分配時(shí)，所慣用的技術(shù)手段。
[0006]綜上所述，傳統(tǒng)的工作負(fù)載分配并無法因應(yīng)各種不同的情況，而作出適應(yīng)性地改變。有鑒于此，如何適應(yīng)性地將工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器，確為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中亟需克服的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于適應(yīng)性地將工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器。因此，本發(fā)明提供一種工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。進(jìn)一步言，本發(fā)明針對(duì)服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，以取得該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，并根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表。本發(fā)明對(duì)該平均性能指標(biāo)表進(jìn)行正規(guī)化，并建立與該平均性能指標(biāo)表相對(duì)應(yīng)的一加權(quán)分配表。本發(fā)明透過該已正規(guī)化的性能指標(biāo)表與該加權(quán)分配表，作為一演算法選擇機(jī)制，以自該等演算法中選出最適合當(dāng)下進(jìn)行工作負(fù)載分配的一候選演算法。
[0008]本發(fā)明透過監(jiān)視該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，可即時(shí)因應(yīng)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)的變化而選擇不同的演算法，并據(jù)以改變分配工作負(fù)載至該等服務(wù)器的方式，故可有效改善該等服務(wù)器突然受到多個(gè)無法預(yù)期的變數(shù)所造成的影響。再者，本發(fā)明可透過加權(quán)分配表進(jìn)行適應(yīng)性地調(diào)整上述演算法選擇機(jī)制，以于工作負(fù)載分配目標(biāo)改變時(shí)，即時(shí)且適應(yīng)性地選擇出最適合的演算法進(jìn)行工作負(fù)載的分配?？傃灾?，本發(fā)明可適應(yīng)性地將工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器。
[0009]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種工作負(fù)載分配裝置，包含一監(jiān)控器、一處理器及一分配器。該監(jiān)控器用以監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)。該處理器電性連接至該監(jiān)控器，用以執(zhí)行下列操作:根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表；正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表；根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表而計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值；以及根據(jù)該等基準(zhǔn)值自該等演算法選擇一候選演算法。該分配器電性連接至該處理器，用以根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至該等服務(wù)器。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明更提供了一種工作負(fù)載分配方法，包含下列步驟:
[0011](a)使一監(jiān)控器監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)；
[0012](b)使一處理器根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表，其中該處理器電性連接至該監(jiān)控器；
[0013](C)使該處理器正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表；
[0014](d)使該處理器根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表，計(jì)算各該
演算法的一基準(zhǔn)值；
[0015](e)使該處理器根據(jù)該等基準(zhǔn)值自該等演算法選擇一候選演算法；以及
[0016](f)使一分配器根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至該等服務(wù)器，其中該分配器電性連接至該處理器。
[0017]在參閱附圖及隨后所描述的實(shí)施方式后，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】具有通常知識(shí)者便可了解本發(fā)明的技術(shù)手段及相關(guān)實(shí)施方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的工作負(fù)載分配裝置的示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種平均性能指標(biāo)表及其正規(guī)化性能指標(biāo)表；
[0020]圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例的權(quán)重分配表及其基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)表；
[0021]圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的權(quán)重分配表及其基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)表；
[0022]圖5為本發(fā)明的第三實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法的流程圖；以及
[0023]圖6為本發(fā)明的第四實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法的流程圖。
[0024]主要元件符號(hào)說明:
[0025]I工作負(fù)載分配裝置
[0026]11監(jiān)控器
[0027]13處理器
[0028]15分配器[0029]20服務(wù)器叢集
[0030]22第一服務(wù)器
[0031]24第二服務(wù)器
[0032]C客戶端
[0033]RR輪詢法
[0034]RND隨機(jī)法
[0035]LEF最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法
[0036]LPF最少待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法
[0037]LEUF最低能量/利用率比率優(yōu)先法
[0038]LTTF最低時(shí)間/任務(wù)率優(yōu)先法
[0039]LPFFT最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法
[0040]T21 ?T5 表格
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明的內(nèi)容可透過以下實(shí)施例來解釋，但本發(fā)明的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明必須在如以下實(shí)施例中所述的任何特定的環(huán)境、應(yīng)用或方式方能實(shí)施。因此，以下實(shí)施例的說明僅在于闡釋本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在以下實(shí)施例及附圖中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略而未繪示，且繪示于附圖中的各元件之間的尺寸比例僅為了便于理解，而非用以限制為本發(fā)明實(shí)際的實(shí)施比例。
[0042]本發(fā)明的第一實(shí)施例如圖1所示，其為描繪一工作負(fù)載分配裝置I的示意圖，包含一監(jiān)控器11、一處理器13及一分配器15。處理器13分別與監(jiān)控器11及分配器15電性連接。于本實(shí)施例中，如圖1所示，處理器13可被設(shè)置于分配器15中，但不限于此。于其他實(shí)施例，監(jiān)控器11、處理器13及分配器15亦可透過不同的硬件實(shí)施，或全部整合在同一硬件中。
[0043]如圖1所示，一服務(wù)器叢集20可包含數(shù)個(gè)服務(wù)器，例如一第一服務(wù)器22及一第二服務(wù)器24等等。為了易于說明，以下提及第一服務(wù)器22及一第二服務(wù)器24即可視為服務(wù)器叢集20所包含的數(shù)個(gè)服務(wù)器，惟此說明方式并非用以限制本發(fā)明的可實(shí)施方面。
[0044]監(jiān)控器11可透過有線傳輸或無線傳輸?shù)姆绞脚c服務(wù)器叢集20進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)傳遞。因此，在監(jiān)控器11與第一服務(wù)器22及第二服務(wù)器24建立連線后，可進(jìn)一步監(jiān)控第一服務(wù)器22及第二服務(wù)器24的運(yùn)作狀態(tài)。透過監(jiān)控器11的上述運(yùn)作，處理器13可持續(xù)地取得第一服務(wù)器22及第二服務(wù)器24當(dāng)下的運(yùn)作狀態(tài)。
[0045]根據(jù)第一服務(wù)器22及第二服務(wù)器24當(dāng)下的運(yùn)作狀態(tài)，處理器13可針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表。根據(jù)使用者的需求，該等演算法可選自，例如但不限于:輪詢法(Round-Robin, RR)、隨機(jī)法(Random, RND)、最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(Least EnergyFirst, LEF)、最少待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法(Least Pending First, LPF)、最低能量/利用率比率優(yōu)先法(Least Energy-to-Utilization First, LEUF)、最低時(shí)間/任務(wù)率優(yōu)先法(Least Time-to-Task First, LTTF)及最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法(LeastPending-Task-to-Task First, LPFFT)等等。
[0046]以下將以電力工作負(fù)載的分配為例作進(jìn)一步說明，惟此范例并非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。請(qǐng)參考圖2的表格T21，其繪示了一種平均性能指標(biāo)表的方面，其中第一欄為可選擇的演算法類別，而第二欄至第七欄為對(duì)應(yīng)至該等可選擇的演算法的平均參數(shù)，依序?yàn)槠骄?單位為瓦特)、平均利用率(單位為百分比)、平均延遲時(shí)間(單位為秒)、平均未處理任務(wù)數(shù)量、平均已完成任務(wù)數(shù)量及平均能量(單位為度)。應(yīng)理解，上述平均性能指標(biāo)表亦可包含其他欄位，用以描述其他平均參數(shù)，并不受限于此所述。
[0047]上述平均性能指標(biāo)表中各個(gè)欄位所記錄的數(shù)值，皆是處理器13根據(jù)監(jiān)控器11監(jiān)控服務(wù)器叢集20的數(shù)個(gè)服務(wù)器所得的運(yùn)作狀態(tài)所建立的，其中平均性能指標(biāo)表的更新時(shí)間，可根據(jù)使用者的需求、服務(wù)器叢集20的運(yùn)作狀態(tài)、處理器13及監(jiān)控器11本身的設(shè)定及運(yùn)作方式等等因素而設(shè)定。舉例而言，可以每隔I小時(shí)更新一次，也可每隔24小時(shí)更新一次。
[0048]圖2的表格T21中各個(gè)欄位所記錄的數(shù)值僅用以說明，而非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。進(jìn)一步言，在建立上述平均性能指標(biāo)表后，處理器13即可得知該等可選擇的演算法，當(dāng)各自對(duì)服務(wù)器叢集20的數(shù)個(gè)服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載分配時(shí)，所相對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的平均參數(shù)值為何。
[0049]舉例而言，當(dāng)采用最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)時(shí)對(duì)服務(wù)器叢集20的數(shù)個(gè)服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載分配時(shí)，該等服務(wù)器的平均功耗、平均利用率、平均延遲時(shí)間、平均未處理任務(wù)數(shù)量、平均已完成任務(wù)數(shù)量及平均能量分別為1785.13瓦特、15.77%,4.24秒、636.27件、2177.12件及0.45度?；谏鲜稣f明，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解其他可選擇的演算法與該等平均參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，于此不再贅述。
[0050]在獲得表格T21中所列的該等平均參數(shù)值后，處理器13將以一正規(guī)化分布方法，針對(duì)表格T21中所列的該等平均參數(shù)值進(jìn)行正規(guī)化，以建立一已正規(guī)化性能指標(biāo)表。該已正規(guī)化性能指標(biāo)表可包含數(shù)個(gè)參考欄位，各個(gè)參考欄位具有對(duì)應(yīng)至可選擇的該等演算法的數(shù)個(gè)參考參數(shù)。
[0051]對(duì)于電力負(fù)載分配而言，負(fù)載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值為常見的參考參數(shù)。因此，處理器13在針對(duì)表格T21中所列的該等平均參數(shù)值進(jìn)行正規(guī)化時(shí)，可以負(fù)載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值作為正規(guī)化的依據(jù)，進(jìn)而建立如圖2的表格T22所示的已正規(guī)化性能指標(biāo)表。
[0052]請(qǐng)參閱圖2的表格T22，其繪示了一種已正規(guī)化性能指標(biāo)表的方面，其中第一欄為可選擇的演算法類別，而第二欄至第四欄為對(duì)應(yīng)至該等可選擇的演算法的參考參數(shù)，依序?yàn)樨?fù)載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值。應(yīng)理解，上述已正規(guī)化性能指標(biāo)表亦可包含其他欄位，或用以描述其他參考參數(shù)，并不受限于此所述。
[0053]如何將圖2的表格T21所示的平均性能指標(biāo)表正規(guī)化為圖2的表格T22所示的已正規(guī)化性能指標(biāo)表已為本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟知，于此不再贅述。另外，以負(fù)載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值作為正規(guī)化的依據(jù)僅為了易于說明，而非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。
[0054]圖2的表格T22中各個(gè)欄位所記錄的數(shù)值僅用以說明，而非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。進(jìn)一步言，在建立上述已正規(guī)化性能指標(biāo)表后，處理器13即可得知該等可選擇的演算法，當(dāng)各自對(duì)服務(wù)器叢集20的數(shù)個(gè)服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載分配時(shí)，在負(fù)載、延遲及任務(wù)三個(gè)指標(biāo)上的參考數(shù)值為何。[0055]舉例而言，當(dāng)采用最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)時(shí)對(duì)服務(wù)器叢集20的數(shù)個(gè)服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載分配時(shí)，該等服務(wù)器的負(fù)載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值分別為98.38,2.8及3.54。于本實(shí)施例，當(dāng)參考數(shù)值愈高,則表示在該項(xiàng)參考指標(biāo)上的優(yōu)先權(quán)越高。舉例而言，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法在負(fù)載數(shù)值指標(biāo)上的優(yōu)先權(quán)極高(表示功率消耗低)，但其在延遲數(shù)值指標(biāo)上的優(yōu)先權(quán)極低(表示處理時(shí)間慢)，且在任務(wù)數(shù)值指標(biāo)上的優(yōu)先權(quán)也極低(表示任務(wù)處理量低)?；谏鲜稣f明，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解其他可選擇的演算法與該等參考參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，于此不再贅述。
[0056]于其他實(shí)施例，工作負(fù)載分配裝置I更可包含一儲(chǔ)存器(未繪示于圖)，且該儲(chǔ)存器與處理器13電性連結(jié)，并用以暫時(shí)或長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存圖2的表格T21所示的平均性能指標(biāo)以及圖2的表格T22所示的已正規(guī)化性能指標(biāo)表。
[0057]處理器13在建立圖2的表格T22所示的已正規(guī)化性能指標(biāo)表后，可進(jìn)一步建立相對(duì)應(yīng)于該已正規(guī)化性能指標(biāo)表的一個(gè)權(quán)重分配表。如同上述，由于該已正規(guī)化性能指標(biāo)表包含一負(fù)載欄位、一延遲欄位及一任務(wù)欄位，故該權(quán)重分配表亦包含一負(fù)載權(quán)重欄位、一延遲權(quán)重欄位及一任務(wù)權(quán)重欄位。應(yīng)理解，當(dāng)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表包含不同的參考參數(shù)欄位時(shí)，該權(quán)重分配表將相應(yīng)地具有不同的權(quán)重欄位。
[0058]處理器13可根據(jù)圖2的表格T22所示的該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及該權(quán)重分配表，計(jì)算各該可選擇的演算法的一基準(zhǔn)值(Benchmark),并根據(jù)該等基準(zhǔn)值自該等可選擇的演算法中選擇一候選演算法，其中該候選演算法即為當(dāng)下最適合進(jìn)行工作負(fù)載分配的演算法。
[0059]于本實(shí)施例，處理器13可根據(jù)下式，計(jì)算相應(yīng)于各該演算法的一基準(zhǔn)值:
[0060]NPIff = NPILXffL+NPIDXffD+NPITXffT(I)
[0061]其中NPIw為相應(yīng)于各該可選擇的演算法的基準(zhǔn)值，NPIl, NPId以及NPIt分別為相應(yīng)于各該演算法的參考參數(shù)，也就是負(fù)`載數(shù)值、延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值Wd以及Wt分別為相應(yīng)于NPL、NPId以及NPIt的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重。于其他實(shí)施例，在不違背本發(fā)明的精神的前提下，處理器13亦可根據(jù)其他方程式，計(jì)算相應(yīng)于各該演算法的一基準(zhǔn)值。
[0062]根據(jù)上述方程式(1)，處理器13可計(jì)算各該可選擇的演算法的一基準(zhǔn)值(Benchmark)。換言之，各該可選擇的演算法的基準(zhǔn)值是根據(jù)相對(duì)各該演算法的該負(fù)載數(shù)值與該負(fù)載權(quán)重的乘積、該延遲數(shù)值與該延遲權(quán)重的乘積及該任務(wù)數(shù)值與該任務(wù)權(quán)重的乘積的相加的和計(jì)算而來。
[0063]茲以圖3的表格T31與表格T32為例做進(jìn)一步說明，其中圖3的表格T31為一個(gè)相對(duì)應(yīng)于圖2的表格T22的權(quán)重分配表，T32為一個(gè)相對(duì)應(yīng)于圖3的表格T31的基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)表。
[0064]表格T31為一權(quán)重分配表,且該權(quán)重分配表中各個(gè)欄位的權(quán)重?cái)?shù)值，也就是負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重，是可根據(jù)使用者需求進(jìn)行調(diào)整。為了說明，本實(shí)施例采用了兩組不同的權(quán)重分配，即權(quán)重A及權(quán)重B。權(quán)重A的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重分別設(shè)定為1、1及1，而權(quán)重B的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重分別為10、1及I。應(yīng)理解,權(quán)重A及權(quán)重B的權(quán)重分配僅為了易于說明，而非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。
[0065]如圖3的表格T31與表格T32所示，當(dāng)采用權(quán)重A的權(quán)重分配方式，各該可選擇的演算法的基準(zhǔn)值將列示于表格T32的基準(zhǔn)值A(chǔ)欄位內(nèi)，而當(dāng)采用權(quán)重B的權(quán)重分配方式，各該可選擇的演算法的基準(zhǔn)值將列示于表格T32的基準(zhǔn)值B欄位內(nèi)。于本實(shí)施例，基準(zhǔn)值越高，則表示相對(duì)應(yīng)的演算法具有越高的優(yōu)先權(quán)，也就是越適合作為后續(xù)工作負(fù)載分配的候選演算法。
[0066]當(dāng)采用權(quán)重A的權(quán)重分配方式時(shí)，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法(即LPFFT)可具有最高的基準(zhǔn)值，也就是218.89。換言之，此時(shí)選擇最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法作為后續(xù)工作負(fù)載分配的候選演算法為最佳的選擇。相似地，當(dāng)采用權(quán)重A的權(quán)重分配方式時(shí)，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)可具有最高的基準(zhǔn)值，也就是990.14。換言之，此時(shí)選擇最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法作為后續(xù)工作負(fù)載分配的候選演算法為最佳的選擇。
[0067]在處理器13因應(yīng)不同的權(quán)重分配方式，選擇出該候選演算法后，分配器15將利用該候選演算法將客戶端C要求的一工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集20中的數(shù)個(gè)服務(wù)器中，包含第一服務(wù)器22及第二服務(wù)器24。應(yīng)理解，上述工作負(fù)載可以包含數(shù)個(gè)工作任務(wù)，也可以單指一個(gè)工作任務(wù)，且二者皆為本發(fā)明的可實(shí)施方面。
[0068]本發(fā)明的第二實(shí)施例同樣為一工作負(fù)載分配裝置。本質(zhì)上，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置可視為第一實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置1，且能執(zhí)行工作負(fù)載分配裝置I所能執(zhí)行的所有運(yùn)作，因此，以下敘述將著重于強(qiáng)調(diào)二者的相異處。有關(guān)本實(shí)施例與第一實(shí)施例的相同處，請(qǐng)參閱第一實(shí)施例及其相關(guān)圖式的說明；且在未特別強(qiáng)調(diào)的情況下，本實(shí)施例所述的各個(gè)元件可視為第一實(shí)施例中所述的相對(duì)應(yīng)元件。
[0069]于本實(shí)施例中，同樣以電力工作負(fù)載的分配為例進(jìn)一步說明如下。本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置可包含一監(jiān)控器、一處理器及一分配器，其中該處理器分別與該監(jiān)控器及該分配器電性連接。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同處為，本實(shí)施例所述的處理器還可根據(jù)一需量反應(yīng)方案(Demand Response Program)建立如圖3的表格T31所示的權(quán)重分配表。更詳細(xì)來說，本實(shí)施例所述的處理器可根據(jù)該需量反應(yīng)方案，調(diào)整表格T31所示的權(quán)重?cái)?shù)值(即負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重)，以適應(yīng)地應(yīng)付不同的工作負(fù)載分配目標(biāo)。
[0070]為了易于說明，上述需量反應(yīng)方案僅考慮包含一緊急用電定價(jià)(Critical PeakPricing, CPP)及一分時(shí)用電定價(jià)(Time-of-Use Pricing, TOU Pricing),其中分時(shí)用電定價(jià)更包含一尖峰用電定價(jià)及一離峰用電定價(jià)。應(yīng)理解，于其他實(shí)施例，上述需量反應(yīng)方案更可包含其他定價(jià)、或采用其他定價(jià)作為需量反應(yīng)方案。
[0071]茲以圖4的表格T41與表格T42為例進(jìn)一步說明，其中圖4的表格T41為一個(gè)相對(duì)應(yīng)于圖2的表格T22的權(quán)重分配表，T42為一個(gè)相對(duì)應(yīng)于圖4的表格T41的基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)表。
[0072]如圖4的表格T41所示，不同的需量反應(yīng)方案可設(shè)定不同的權(quán)重分配，其中:對(duì)應(yīng)至緊急用電定價(jià)的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重分別設(shè)定為10、1及I ;對(duì)應(yīng)至尖峰用電定價(jià)的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重分別設(shè)定為5、1及I ;以及對(duì)應(yīng)至離峰用電定價(jià)的負(fù)載權(quán)重、延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重分別設(shè)定為2.5、1及I。
[0073]隨著需量反應(yīng)方案的不同，工作負(fù)載的分配目標(biāo)將可能改變。舉例而言，當(dāng)需量反應(yīng)方案為緊急用電定價(jià)(即高電價(jià))時(shí)，工作負(fù)載的分配目標(biāo)需要的是選擇出最節(jié)省功耗的演算法，故緊急用電定價(jià)的負(fù)載權(quán)重設(shè)定為10，而其延遲權(quán)重及任務(wù)權(quán)重皆設(shè)定為I以滿足解省能源的分配目標(biāo)。相似地，因應(yīng)尖峰用電定價(jià)以及離峰用電定價(jià)，工作負(fù)載的分配目標(biāo)可能改變，而本實(shí)施例所述的處理器仍可適應(yīng)地調(diào)整權(quán)重的分配，使分配器15可適應(yīng)地分配工作負(fù)載至服務(wù)器叢集20中的數(shù)個(gè)服務(wù)器中。
[0074]如圖4的表格T42所示，當(dāng)需量反應(yīng)方案為緊急用電定價(jià)時(shí)，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)的基準(zhǔn)值最高。換言之，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法的優(yōu)先權(quán)最高，最適合作為后續(xù)分配工作負(fù)載的候選演算法。當(dāng)需量反應(yīng)方案為尖峰用電定價(jià)時(shí)，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)的基準(zhǔn)值依舊是最高。換言之，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法的優(yōu)先權(quán)最高，最適合作為后續(xù)分配工作負(fù)載的候選演算法。然而，當(dāng)需量反應(yīng)方案為離峰用電定價(jià)時(shí)，最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法(即LPFFT)的基準(zhǔn)值最高。換言之，相對(duì)于其他可選擇的演算法，最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法的優(yōu)先權(quán)最高，最適合作為后續(xù)分配工作負(fù)載的候選演算法。
[0075]據(jù)此，于該緊急用電定價(jià)或該尖峰用電定價(jià)的使用期間，本實(shí)施例所述的分配器將根據(jù)最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法，將客戶端C要求的工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集20中的數(shù)個(gè)服務(wù)器，包含第一服務(wù)器22或第二服務(wù)器24。另外，于該離峰用電定價(jià)的使用期間，本實(shí)施例所述的分配器將根據(jù)最低待執(zhí)行任務(wù)數(shù)量/任務(wù)數(shù)量?jī)?yōu)先法，將客戶端C要求的工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集20中的數(shù)個(gè)服務(wù)器，包含第一服務(wù)器22或第二服務(wù)器24。
[0076]于其他實(shí)施例，本實(shí)施例所述的處理器還可根據(jù)使用者需求設(shè)定一服務(wù)品質(zhì)門檻值。舉例而言，服務(wù)品質(zhì)門檻值可以設(shè)定為如圖2的表格T22所示的延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值相加總和的下限值，例如設(shè)定為20。如此，當(dāng)需量反應(yīng)方案為緊急用電定價(jià)或時(shí)尖峰用電定價(jià)，原本候選的演算法應(yīng)為最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法(即LEF)，但因最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法的延遲數(shù)值(即2.8)以及任務(wù)數(shù)值(即3.54)的總和僅為6.34 (即2.8+3.54)，并未達(dá)所設(shè)定的服務(wù)品質(zhì)門檻值，故本實(shí)施例所述的處理器會(huì)進(jìn)一步作以下處理。
[0077]具體而言，本實(shí)施例所述的處理器13將重新調(diào)整權(quán)重分配表的權(quán)重分配比例，例如降低負(fù)載權(quán)重并提升延遲權(quán)重以及任務(wù)權(quán)重的比例，使得最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法的延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值得以提升。當(dāng)然，此時(shí)最小功耗節(jié)點(diǎn)優(yōu)先法的負(fù)載數(shù)值可能降低。透過持續(xù)的迭代運(yùn)算，本實(shí)施例所述的處理器將可自該等可選擇的演算法中，選出滿足服務(wù)品質(zhì)門檻值的候選演算法。然后，本實(shí)施例所述的分配器將根據(jù)滿足服務(wù)品質(zhì)門檻值的候選演算法，將客戶端C要求的工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集20中的數(shù)個(gè)服務(wù)器，包含第一服務(wù)器22或第二服務(wù)器24。應(yīng)理解，上述服務(wù)品質(zhì)門檻值的定義及設(shè)定值僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方面，并非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施方面。
[0078]本發(fā)明的第三實(shí)施例如圖5所示，其描繪一種工作負(fù)載分配方法，適用于一工作負(fù)載分配裝置，該工作負(fù)載分配裝置包含一監(jiān)控器、一處理器以及一分配器，其中該處理器分別電性連接至該監(jiān)控器及該分配器。本質(zhì)上，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置可視為第一實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置I。
[0079]如圖5所示，工作負(fù)載分配方法首先執(zhí)行步驟S500，使該監(jiān)控器監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)。再來，執(zhí)行步驟S510，使該處理器根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表，其中該平均性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的該等服務(wù)器的數(shù)個(gè)平均參數(shù)。該等平均參數(shù)可包含但不限于:平均功耗、平均利用率、平均延遲時(shí)間、平均未處理任務(wù)數(shù)量、平均已完成任務(wù)數(shù)量及平均能量的其中之一或其組合。[0080]接著，執(zhí)行步驟S520，使該處理器正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表，其中該已正規(guī)化性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的該等服務(wù)器的數(shù)個(gè)參考值。之后，執(zhí)行步驟S530，使該處理器根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表，計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值，其中該權(quán)重分配表包含數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)于該等參考值的權(quán)重。然后，執(zhí)行步驟S540，使該處理器根據(jù)該等基準(zhǔn)值自該等演算法選擇一候選演算法。最后，執(zhí)行步驟S550，使該分配器根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至該等服務(wù)器。
[0081]于其他實(shí)施例，上述該等參考值可包含一負(fù)載數(shù)值、一延遲數(shù)值及一任務(wù)數(shù)值，且該權(quán)重分配表包含分別對(duì)應(yīng)至該負(fù)載數(shù)值、該延遲數(shù)值及該任務(wù)數(shù)值的一負(fù)載權(quán)重、一延遲權(quán)重及一任務(wù)權(quán)重。如此，上述該等基準(zhǔn)值可為該等服務(wù)器的該相對(duì)應(yīng)負(fù)載數(shù)值與該負(fù)載權(quán)重的乘積、該相對(duì)應(yīng)延遲數(shù)值與該延遲權(quán)重的乘積及該相對(duì)應(yīng)任務(wù)數(shù)值與該任務(wù)權(quán)重的乘積的相加的和。
[0082]除了上述步驟，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法亦能執(zhí)行第一實(shí)施例所描述的工作負(fù)載分配裝置I的所有操作及產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的所有功能，且所屬【技術(shù)領(lǐng)域】具有通常知識(shí)者可直接了解本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法如何基于第一實(shí)施例的揭露內(nèi)容執(zhí)行此等操作及產(chǎn)生此等功能，于此不再贅述。
[0083]本發(fā)明的第四實(shí)施例如圖6所示，其描繪一種工作負(fù)載分配方法，適用于一工作負(fù)載分配裝置。該工作負(fù)載分配裝置包含一監(jiān)控器、一處理器以及一分配器，其中該處理器分別電性連接至該監(jiān)控器及該分配器。本質(zhì)上，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置可視為第二實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配裝置I。本實(shí)施例的工作負(fù)載分配方法的步驟S500、S510、S520、S540及S550與第三實(shí)施例的該等步驟相同，因此，以下敘述將著重于二者的相異處。有關(guān)本實(shí)施例與第三實(shí)施例的相同之處，請(qǐng)參閱第三實(shí)施例的相關(guān)說明。
[0084]本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法，于執(zhí)行步驟S530之前，可選擇地先執(zhí)行步驟S525,使該處理器根據(jù)一需量反應(yīng)方案建立一權(quán)重分配表,其中該權(quán)重分配表與該已正規(guī)化性能指標(biāo)表相對(duì)應(yīng)。然后，執(zhí)行步驟S530，使該處理器根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及在步驟S525所建立的該權(quán)重分配表，計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值。本實(shí)施例所述的需量反應(yīng)方案可包含但不限于:一緊急用電定價(jià)及一分時(shí)用電定價(jià)的其中之一，其中分時(shí)用電定價(jià)更分為一尖峰用電定價(jià)及一離峰用電定價(jià)。
[0085]另一方面，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法，于執(zhí)行步驟S540與執(zhí)行步驟S550之間，可先執(zhí)行步驟S545，使該處理器判斷該候選演算法是否符合一服務(wù)品質(zhì)門檻值。若判斷結(jié)果為否，則回到步驟S525，使該處理器根據(jù)該需量反應(yīng)方案重新建立一權(quán)重分配表；若判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟S550。
[0086]于其他實(shí)施例，上述服務(wù)品質(zhì)門檻值，可以設(shè)定為延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值的總和的下限值，并于步驟S545，使該處理器判斷相應(yīng)于該候選演算法的延遲數(shù)值以及任務(wù)數(shù)值的總和是否低于該服務(wù)品質(zhì)門檻值。若判斷結(jié)果為否，則使處理器重新設(shè)定該權(quán)重分配表，并回到步驟S530 ;若判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟S550。
[0087]除了上述步驟，本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法亦能執(zhí)行第二實(shí)施例所描述的工作負(fù)載分配裝置的所有操作及產(chǎn)生所對(duì)應(yīng)的所有功能，且所屬【技術(shù)領(lǐng)域】具有通常知識(shí)者可直接了解本實(shí)施例所述的工作負(fù)載分配方法如何基于第二實(shí)施例的揭露內(nèi)容執(zhí)行此等操作及產(chǎn)生此等功能，于此不再贅述。[0088]綜上所述，本發(fā)明提供了一種工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。進(jìn)一步言，本發(fā)明針對(duì)服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，以取得該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，并根據(jù)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表。本發(fā)明對(duì)該平均性能指標(biāo)表進(jìn)行最佳化，并建立與該平均性能指標(biāo)表相對(duì)應(yīng)的一加權(quán)分配表。本發(fā)明透過該已正規(guī)化的性能指標(biāo)表與該加權(quán)分配表，作為一演算法選擇機(jī)制，以自該等演算法中選出最適合當(dāng)下進(jìn)行工作負(fù)載分配的一候選演算法。
[0089]本發(fā)明透過監(jiān)視該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，可即時(shí)因應(yīng)該等服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)的變化而選擇不同的演算法，并據(jù)以改變分配工作負(fù)載至該等服務(wù)器的方式，故可有效改善該等服務(wù)器突然受到多個(gè)無法預(yù)期的變數(shù)所造成的影響。再者，本發(fā)明可透過加權(quán)分配表進(jìn)行適應(yīng)性地調(diào)整上述演算法選擇機(jī)制，以于工作負(fù)載分配目標(biāo)改變時(shí)，即時(shí)且適應(yīng)性地選擇出最適合的演算法進(jìn)行工作負(fù)載的分配?？傃灾?，本發(fā)明提供了可適應(yīng)性地將工作負(fù)載分配至服務(wù)器叢集內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器的工作負(fù)載分配裝置及其工作負(fù)載分配方法。
[0090]上述實(shí)施例所闡述的內(nèi)容僅用以例舉本發(fā)明的部分可實(shí)施方面，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用以限制本發(fā)明的實(shí)質(zhì)保護(hù)范疇。因此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，且本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍實(shí)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種工作負(fù)載分配裝置，包含: 一監(jiān)控器，用以監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)； 一處理器，電性連接至該監(jiān)控器，并用以執(zhí)行下列操作: 根據(jù)所述服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表； 正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表； 根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表，計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值；以及 根據(jù)所述基準(zhǔn)值自所述演算法選擇一候選演算法；以及 一分配器，電性連接至該處理器，并用以根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至所述服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的工作負(fù)載分配裝置，其特征在于，該處理器根據(jù)一需量反應(yīng)方案，建立該權(quán)重分配表。
3.如權(quán)利要求2所述的工作負(fù)載分配裝置，其特征在于，該平均性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的所述服務(wù)器的數(shù)個(gè)平均參數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的工作負(fù)載分配裝置，其特征在于，該已正規(guī)化性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的所述服務(wù)器的數(shù)個(gè)參考值，且該權(quán)重分配表包含數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)于所述參考值的權(quán)重。
5.如權(quán)利要求4所述的工作負(fù)載分配 裝置，其特征在于，對(duì)應(yīng)至各該演算法的該基準(zhǔn)值為該已正規(guī)化性能指標(biāo)表中相對(duì)應(yīng)的各該參考值與該權(quán)重分配表中相對(duì)應(yīng)的各該權(quán)重的乘積的相加的和。
6.一種工作負(fù)載分配方法，包含下列步驟: (a)使一監(jiān)控器監(jiān)控?cái)?shù)個(gè)服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)； (b)使一處理器根據(jù)所述服務(wù)器的運(yùn)作狀態(tài)，針對(duì)數(shù)個(gè)演算法建立一平均性能指標(biāo)表，其中該處理器電性連接至該監(jiān)控器； (C)使該處理器正規(guī)化該平均性能指標(biāo)表； (d)使該處理器根據(jù)該已正規(guī)化性能指標(biāo)表及一相對(duì)應(yīng)的權(quán)重分配表，計(jì)算各該演算法的一基準(zhǔn)值； (e)使該處理器根據(jù)所述基準(zhǔn)值自所述演算法選擇一候選演算法；以及 (f)使一分配器根據(jù)該候選演算法，分配一工作負(fù)載至所述服務(wù)器，其中該分配器電性連接至該處理器。
7.如權(quán)利要求6所述的工作負(fù)載分配方法，其特征在于，于該步驟(d)之前更包含下列步驟: (dO)使該處理器根據(jù)一需量反應(yīng)方案，建立該權(quán)重分配表。
8.如權(quán)利要求7所述的工作負(fù)載分配方法，其特征在于，該平均性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的所述服務(wù)器的數(shù)個(gè)平均參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的工作負(fù)載分配方法，其特征在于，該已正規(guī)化性能指標(biāo)表包含對(duì)應(yīng)至各該演算法的所述服務(wù)器的數(shù)個(gè)參考值，且該權(quán)重分配表包含數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)于所述參考值的權(quán)重。
10.如權(quán)利要求9所述的工作負(fù)載分配方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)至各該演算法的該基準(zhǔn)值為該已正規(guī)化性能指標(biāo)表中相對(duì)應(yīng)的各該參考值與該權(quán)重分配表中相對(duì)應(yīng)的各該權(quán)重的乘積的相加的和?！?br> 【文檔編號(hào)】G06F9/50GK103853614SQ201210534834
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】湯政仁, 莊棨椉, 林為森, 邱育生 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人資訊工業(yè)策進(jìn)會(huì)