基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格均衡任務調(diào)度方法
【專利摘要】基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格均衡任務調(diào)度方法屬于網(wǎng)格任務調(diào)度領(lǐng)域，其特征在于是在基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格系統(tǒng)中實現(xiàn)的：在穩(wěn)定狀態(tài)下，根據(jù)各網(wǎng)格計算節(jié)點所允許提供的計算能力建立整個計算網(wǎng)格系統(tǒng)，可靠性優(yōu)化目標函數(shù)是設定優(yōu)化值，根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的參數(shù)值計算實際目標函數(shù)值，若與優(yōu)化值的誤差在設定的范圍內(nèi)，則按比例分配任務，否則，判斷節(jié)點自身的任務可分配因子θ與從調(diào)度器向節(jié)點分配任務下限值α：當θ＜α時，不分配任務；當θ＞α時，刪去分片任務平均到達速率等于零的節(jié)點，重新計算目標函數(shù)值，重復以上步驟，使余下節(jié)點盡力而為，達到可靠性和合作博弈的要求。隨負載增加時，與非合作博弈與均衡算法比，使節(jié)點提供更高的計算能力。
【專利說明】基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格均衡任務調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)格計算領(lǐng)域，特別是網(wǎng)格任務調(diào)度領(lǐng)域的一種調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]任務調(diào)度是網(wǎng)格計算的核心研究內(nèi)容。計算網(wǎng)格作為一種特殊的網(wǎng)格形式，它的資源主要是具有高性能計算能力的網(wǎng)格計算節(jié)點和網(wǎng)絡資源，其任務調(diào)度研究的是如何把用戶的計算密集型的任務通過網(wǎng)絡資源合理分配到具有高性能計算能力的網(wǎng)格計算節(jié)點上執(zhí)行，以使得任務得到均衡的分配或使得每個任務的執(zhí)行代價降到最低或使得系統(tǒng)總體的性能得到最優(yōu)。
[0003]近年來，服務質(zhì)量感知的計算網(wǎng)格任務調(diào)度問題成為計算網(wǎng)格任務調(diào)度的一個新的研究方向，網(wǎng)格用戶不僅要求網(wǎng)格系統(tǒng)滿足任務的功能性需求，而且關(guān)注任務的服務質(zhì)量，如He等首先把服務質(zhì)量信息嵌入到Min-min調(diào)度算法中，對服務質(zhì)量感知的網(wǎng)格任務調(diào)度問題做了開創(chuàng)性工作；Subrata等以任務處理時間作為目標，給出了一種基于非合作博弈的計算網(wǎng)格任務均衡調(diào)度模型，并把基于任務處理時間的計算網(wǎng)格作業(yè)分配問題建模為一個合作博弈，給出了納什討價還價解的結(jié)構(gòu)。以上網(wǎng)格任務調(diào)度研究工作，采用了不同的思路，利用了不同的數(shù)學工具，取得了較好的研究成果，但存在一個共同點:任務調(diào)度以處理時間為依據(jù)，把任務分片在網(wǎng)格計算節(jié)點上的處理時間或任務的總處理時間作為優(yōu)化調(diào)度的目標，都沒有考慮可靠性這一要素在網(wǎng)格任務調(diào)度中所起的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]不同于以往任務調(diào)度以時間為依據(jù)，把任務在網(wǎng)格計算節(jié)點上的處理時間或任務的總處理時間作為優(yōu)化目標的調(diào)度方法，本發(fā)明的目的是將可靠性，即計算能力提供的穩(wěn)定性作為網(wǎng)格任務調(diào)度考慮的主要因素，以各用戶的任務在網(wǎng)格計算節(jié)點上穩(wěn)定狀態(tài)的提供能力為目標，以任務在網(wǎng)格計算節(jié)點上的速率分配策略為博弈策略，確定網(wǎng)格系統(tǒng)的任務調(diào)度方案。
[0005]本發(fā)明的特征在于含有以下步驟:
[0006]步驟(1)，構(gòu)造一個基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格系統(tǒng)，其中包括:多個用戶、面向各個用戶的各調(diào)度器1、面向所述各調(diào)度器i的各網(wǎng)格計算節(jié)點j，以及一個調(diào)度方案計算器，其中:
[0007]i = 1,2,…，i，…，I，I為調(diào)度器i的總數(shù)；
[0008]j=l,2,...j..., J, J為網(wǎng)格計算節(jié)點的總數(shù)。
[0009]設定:在忽略調(diào)度器i內(nèi)部處理代價、任務傳輸時間的條件下:
[0010]各調(diào)度器i輸出分片任務的平均速率λ i的加和小于所有網(wǎng)格節(jié)點對各自所收到的全部分片任務的平均執(zhí)行速率的加和，速率的單位為單位時間內(nèi)的分片任務數(shù)，表示為:[0011]
【權(quán)利要求】
1.基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格均衡任務調(diào)度方法，其特征在于，是在一個基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格系統(tǒng)中，以下簡稱系統(tǒng)，依次按以下步驟實現(xiàn)的: 步驟(1)，構(gòu)造一個基于可靠性和合作博弈的計算網(wǎng)格系統(tǒng)，其中包括:多個用戶、面向各個用戶的各調(diào)度器1、面向所述各調(diào)度器i的各網(wǎng)格計算節(jié)點j，以及一個調(diào)度方案計算器，其中: i = 1,2,…，i，…，I，I為調(diào)度器i的總數(shù)； j=l，2，…，j...，J，J為網(wǎng)格計算節(jié)點的總數(shù)。 設定:在忽略調(diào)度器i內(nèi)部處理代價、任務傳輸時間的條件下: 各調(diào)度器i輸出分片任務的平均速率λ i的加和小于所有網(wǎng)格節(jié)點對各自所收到的全部分片任務的平均執(zhí)行速率的加和，速率的單位為單位時間內(nèi)的分片任務數(shù)，表示為:

【文檔編號】G06F9/50GK103678000SQ201310410663
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】王勇, 劉美林, 李凱 申請人:北京工業(yè)大學