專利名稱：一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，更具體地涉及一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，移動設(shè)備例如便攜式計算機、個人數(shù)字助理(PDA, Personal DigitalAssistant)、移動手機等已經(jīng)大眾化，逐漸影響了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕虅?wù)活動的 各個方面。同時，無線網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，包括無線局域網(wǎng)(WLAN， Wire-lessLocal-Area Network) 、 GPRS/CDMA1 X(General Packet Radio Service/CodeDivision Multiple Access lx，通用分組無線業(yè)務(wù)/碼分多址接入技術(shù))移動通信網(wǎng)絡(luò)移動通信網(wǎng)絡(luò)、即將得 到應(yīng)用的第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)(3G)、以及近來成為研究熱點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等，為人們 隨時隨地進行溝通提供了網(wǎng)絡(luò)平臺。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見移動設(shè)備將由移動互 聯(lián)網(wǎng)、WAP應(yīng)用逐步走向網(wǎng)格應(yīng)用。如果將現(xiàn)有的網(wǎng)格稱為固定網(wǎng)格，那么在移動設(shè)備上 部署網(wǎng)格中間件，可以構(gòu)成一個動態(tài)的、多制度的移動設(shè)備的虛擬組織-移動網(wǎng)格(Mobile Grid)。與固定網(wǎng)格相比，移動網(wǎng)格更加貼近每一個普通人的實際應(yīng)用。具體來講，移動網(wǎng) 格不僅能為用戶提供音樂、醫(yī)療、保險等服務(wù)，而且可以用于日常的交通事故處理以及酒店 點菜系統(tǒng)。 隨著移動設(shè)備性能的不斷增強以及移動網(wǎng)格應(yīng)用范圍的不斷擴大，將移動設(shè)備作 為移動網(wǎng)格中的一種資源使用成為了研究熱點。然而，當(dāng)若干用戶發(fā)出請求時，如何快速有 效地協(xié)同調(diào)度可用的資源，從而一方面實現(xiàn)整體調(diào)度時間最短，另一方面提高可用資源的 利用率，已成為研究過程中的一個非常核心的問題。 目前現(xiàn)有的資源調(diào)度方法針對的是固定網(wǎng)格，其資源是靜止的，并且是在關(guān)于資 源和任務(wù)的狀態(tài)信息已知的情況下，基于一些規(guī)則函數(shù)(如最小化執(zhí)行時間、最大化資源 利用率)作出的最優(yōu)任務(wù)分配，因此執(zhí)行時間達到最小化時，基本實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度時間的最 小化。 然而，移動網(wǎng)格中的資源是移動的，并且資源的通信范圍及移動性會引起連接時 斷時續(xù)問題，同時資源的移動使資源與調(diào)度機之間的距離產(chǎn)生變化，進而延遲返回的任務(wù) 處理結(jié)果并影響傳送結(jié)果所消耗能量。由上可以看出，資源的移動性對任務(wù)調(diào)度完成時間 和任務(wù)調(diào)度所消耗的能量有很大影響，僅僅考慮最小執(zhí)行時間是遠遠不夠的。綜上所述，現(xiàn) 有的資源調(diào)度方法不適用于資源移動的移動網(wǎng)格。 因此，有必要提供一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法來克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，充分考慮移動網(wǎng)格環(huán)境下資源 的移動性。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，所述移動網(wǎng)格任 務(wù)調(diào)度方法包括如下步驟(l)根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型對任務(wù)隊列中的所有任務(wù)進行分組；(2)根據(jù)所述任務(wù)的服務(wù)類型請求對資源集中的所有資源進行分組；(3)在同種服務(wù)請 求類型的任務(wù)組和資源組中查找每個任務(wù)在各個資源上執(zhí)行時消耗的時間，并根據(jù)所述每 個任務(wù)和所述查找的對應(yīng)資源獲取所述每個任務(wù)在所述查找的對應(yīng)資源上執(zhí)行的最小執(zhí) 行時間、所述每個任務(wù)提交給所述查找的對應(yīng)資源的預(yù)期提交通信時間、以及所述查找的 資源將對應(yīng)任務(wù)的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的預(yù)期結(jié)果返回通信時間；(4)獲取所述最 小執(zhí)行時間、所述預(yù)期提交通信時間和所述預(yù)期結(jié)果返回通信時間之和的最小值對應(yīng)的資 源和任務(wù)；(5)將所述資源分配給所述任務(wù)；(6)所述任務(wù)調(diào)度完成后取消所述任務(wù)，更新 所述資源集。 較佳地，所述步驟(3)中的最小執(zhí)行時間獲取的步驟具體為(31)在同種服務(wù)請 求類型的任務(wù)組和資源組中獲取預(yù)期執(zhí)行時間矩陣，其中所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣的每個元 素表示每個資源在沒有負(fù)載時執(zhí)行每個任務(wù)需要的時間；(32)根據(jù)所述預(yù)期執(zhí)行時間矩 陣獲取最小執(zhí)行時間向量，所述最小執(zhí)行時間向量的每個元素為所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣中 每個任務(wù)行的最小值。 優(yōu)選地，所述步驟(31)中預(yù)期執(zhí)行時間矩陣是通過網(wǎng)絡(luò)氣象服務(wù)獲取的。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述步驟(32)具體包括如果所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣 中不同任務(wù)行的最小值出現(xiàn)在相同資源上，則與所述不同任務(wù)行的下一任務(wù)對應(yīng)的最小執(zhí) 行時間向量的元素為所述下一任務(wù)所在行的次最小值。 在本發(fā)明的另一實施例中，所述移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法還包括如下步驟(33)根 據(jù)所述最小執(zhí)行時間向量獲取最小執(zhí)行時間數(shù)組，所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素表示 與所述最小執(zhí)行時間向量的每個元素對應(yīng)的任務(wù)和資源組成的數(shù)對。 較佳地，所述步驟(3)中的預(yù)期提交通信時間獲取的步驟具體為(34)根據(jù)所述
最小執(zhí)行時間數(shù)組獲取預(yù)期提交通信時間向量，所述預(yù)期提交通信時間向量的每個元素表
示所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)任務(wù)傳送到對應(yīng)資源的通信時間。 在本發(fā)明的再一實施例中，所述步驟(3)中的預(yù)期結(jié)果返回通信時間獲取的步驟
具體為(35)根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量，所述預(yù)期結(jié)果
返回通信時間向量的每個元素表示所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在對應(yīng)
任務(wù)完成時將所述對應(yīng)任務(wù)的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的通信時間。 在本發(fā)明的又一實施例中，所述步驟(35)具體為(351)根據(jù)所述最小執(zhí)行時間
數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組，所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組的每個元素表示所述最小執(zhí)行時間數(shù)
組的每個元素的對應(yīng)資源在所述對應(yīng)任務(wù)完成時與所述任務(wù)調(diào)度者之間的距離；(352)根
據(jù)所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量，所述預(yù)期結(jié)果返回通信時間向
量的每個元素為所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素與結(jié)果返回傳輸速度的商。 在本發(fā)明的另一實施例中，所述步驟(351)具體為利用極坐標(biāo)建立移動預(yù)測模
型，所述移動預(yù)測模型預(yù)測所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在所述最小執(zhí)行
時間內(nèi)完成所述對應(yīng)任務(wù)時的位置，根據(jù)所述預(yù)測的位置以及所述任務(wù)調(diào)度者的位置獲取
所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在所述對應(yīng)任務(wù)完成時與所述任務(wù)調(diào)度者
之間的距離，所述獲取的每個距離為所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組的元素。 在本發(fā)明的再一實施例中，所述步驟(4)具體包括如果所述最小執(zhí)行時間、所述 預(yù)期提交通信時間和所述預(yù)期結(jié)果返回通信時間之和的最小值出現(xiàn)多個，則獲取所述多個最小值中較小的最小執(zhí)行時間對應(yīng)的資源和任務(wù)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法從資源的移動性出發(fā)考慮移動網(wǎng) 格中資源的復(fù)移動性，資源和任務(wù)根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型分組，任務(wù)調(diào)度是面向服務(wù)類 型的。 另外，所述移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法實現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)時考慮了任務(wù)的最小執(zhí)行時間、 預(yù)期提交通信時間和預(yù)期結(jié)果返回通信時間，調(diào)度的目標(biāo)是整個任務(wù)的調(diào)度時間最小，而 以往的調(diào)度方法都沒有考慮資源的移動帶來的傳送延遲。 此外，任務(wù)調(diào)度在所有分組中并行進行，因而縮短了調(diào)度時間，進而減輕了移動網(wǎng) 格資源管理的復(fù)雜度。如果采用現(xiàn)有的網(wǎng)格中面向域的資源調(diào)度機制，資源的移動性會使
管理非常復(fù)雜。 再者，所述移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法中只要有一組完成一個子任務(wù)就更新所有資源 組，因而不影響其它組中任務(wù)的執(zhí)行，這樣在保證最優(yōu)跨度的同時提高了資源的利用率。當(dāng) 有新資源出現(xiàn)時，根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型將所述新資源歸屬到相應(yīng)組中，因而不影響其 它組中任務(wù)的調(diào)度，這樣能提高資源的利用率。 通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實施例。


圖1為本發(fā)明移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，所述方法充分考慮移動網(wǎng)格環(huán)境下資 源的移動性，任務(wù)調(diào)度采取整個任務(wù)的調(diào)度時間最小的策略，并且任務(wù)調(diào)度在所有分組中 并行進行，縮短了調(diào)度時間，同時在組內(nèi)子任務(wù)完成后更新所有資源組，保證最優(yōu)跨度的同 時提高了資源的利用率。下面詳細說明。 在對本實施例移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法進行詳細說明之前，先對移動網(wǎng)格環(huán)境中的
任務(wù)、資源以及本實施例調(diào)度方法中的假設(shè)、參數(shù)定義和移動預(yù)測模型進行說明。 移動網(wǎng)格環(huán)境中任務(wù)描述 本實施例移動網(wǎng)格中的任務(wù)調(diào)度是面向服務(wù)的，假設(shè)一個任務(wù)序列T具有n個任 務(wù)，這里可以表示為任務(wù)序列T = {tn t2， . . . ， tn}。所述任務(wù)序列T根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求 類型劃分為P組，其中每組中的任務(wù)滿足以下條件 (1)每個任務(wù)都是粗粒度的子任務(wù)，即任務(wù)之間沒有通訊和數(shù)據(jù)依賴，減少通信開 銷； (2)每個機器是共享的，提供的服務(wù)是獨占的，即當(dāng)一個任務(wù)分配了 一個服務(wù)時， 該任務(wù)占有該服務(wù)直到運行完畢； (3) —個任務(wù)只需要單個服務(wù)，即一個任務(wù)只可能在一個任務(wù)組中出現(xiàn)； (4)具有靜態(tài)運行時間，即在分配之前任務(wù)在每個資源上的期望運行時間都是預(yù)
先可知的。
綜上所述，經(jīng)過分組后n個任務(wù)滿足l] A^A)="，其中N(p》表示第i組任務(wù)組中 任務(wù)的個數(shù)。 移動網(wǎng)格環(huán)境中資源描述 移動網(wǎng)格中的任意移動終端都可以提供資源共享，共享的資源稱之為服務(wù)。本實 施例中提到的服務(wù)和資源是同一概念，由機器提供。任務(wù)以描述其請求的服務(wù)方式提交，資 源以描述其可提供的服務(wù)的方式發(fā)布。 —個機器可以提供多種服務(wù)。假設(shè)若干個機器提供m個服務(wù)，這里可以表示資源 集M = {ri， r2，. . . ， rm}，將這m個服務(wù)根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型劃分為p組，經(jīng)過分組后的
m個服務(wù)滿足l]M(A):m ，其中M(p》表示第i組服務(wù)組中服務(wù)的數(shù)目。
本實施例調(diào)度方法中的假設(shè) 本實施例考慮到移動網(wǎng)格的資源調(diào)度過程中任務(wù)和資源都具有分布性、異構(gòu)性、 移動性特點，做出如下假設(shè) (1)資源在任務(wù)提交和結(jié)果返回過程中設(shè)為靜止?fàn)顟B(tài)(只考慮資源在任務(wù)執(zhí)行過
程中的移動性)，任務(wù)調(diào)度者是靜止的，任務(wù)調(diào)度者的位置表示為(x。，y。)； (2)每個移動資源都有位置識別功能，即每隔AT時間就自身定位一次并記有兩
個歷史位置信息，其中歷史位置信息的歷史記錄隊列項格式為(t(定位時刻)，X(橫坐
標(biāo))，y(縱坐標(biāo))，v(初速度大小)，a(加速度大小)，e (移動方向))。移動方向是以前一
次的定位位置為參考點的； (3)只考慮一個作業(yè)的n個子任務(wù)的調(diào)度，任意任務(wù)至少有一個服務(wù)能滿足要求；
(4)同一任務(wù)提交時的數(shù)據(jù)的傳送速度和結(jié)果返回的傳輸速度是一樣的，用Vi表 示，傳送數(shù)據(jù)量是一樣的，單位時間內(nèi)傳送單位數(shù)據(jù)量消耗的能量是一樣的。
本實施例調(diào)度方法中用到的參數(shù)定義 預(yù)期執(zhí)行時間矩陣EET(Expected Execution Time):每個元素EETij表示資源j在 沒有負(fù)載的情況下，執(zhí)行任務(wù)i所需要的時間。若任務(wù)不能在機器上執(zhí)行，則值為無窮大。
最小執(zhí)行時間向量MET (Minimum Execution Time):每個元素MET^.是矩陣EET中 每個任務(wù)行的最小值，表示任務(wù)i執(zhí)行時的最小執(zhí)行時間。如果所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣EET 中不同任務(wù)行的最小值出現(xiàn)在相同資源上，則與所述不同任務(wù)行的下一任務(wù)對應(yīng)的最小執(zhí) 行時間向量的元素為所述下一任務(wù)所在行的次最小值，以保證每個資源同時只為一個任務(wù) 服務(wù)。 最小執(zhí)行時間數(shù)組A[n]:每個元素為一個數(shù)對(i， j)，表示最小執(zhí)行時間向量MET 中每個元素對應(yīng)的任務(wù)和資源。 預(yù)期提交通信時間向量ETHT(Expected Task Hand in Time):每個元素ETHTij表 示最小執(zhí)行數(shù)組A[n]中任務(wù)i傳送到資源j的通信時間。 預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組B[n]:每個元素表示數(shù)組A[n]中資源j在任務(wù)完成時與任務(wù) 調(diào)度者之間的距離。 預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量ERBT(Expected Result Back Time):每個元素ETHTi」 是指數(shù)組A[n]中資源j將任務(wù)i的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的通信時間。
預(yù)期任務(wù)調(diào)度時間向量EST (Expected Schedule Time):每個元素EST".是最小執(zhí) 行時間向量MET、預(yù)期提交通信時間向量ETHT和預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量ERBT的對應(yīng)元 素之和，即EST" = METij+ETHTij+ERBTij。 預(yù)期結(jié)果到達時間矩陣ERAT (Expected Result Arrive Time):每個元素ERATij 是指資源j將任務(wù)i的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的到達時間。假設(shè)任務(wù)i在資源j上的 提交起始時間為I,則ERATij = ESTij+Tij。
需要提出的是，以上參數(shù)都是在一個組中的定義。 注本實施例中的總完成時間Makespan定義為最后一個任務(wù)的處理結(jié)果返回給 任務(wù)調(diào)度者的到達時間與第一個任務(wù)的提交起始時間的差值。本實施例移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度 的目標(biāo)是使上述總完成時間Makespan達到最小值。 假設(shè)第一個任務(wù)提交起始時間為零，那么本實施例移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度的目標(biāo)轉(zhuǎn)變 為求mint(^7;),由于每個任務(wù)都是獨立的，故mint(^7;卜tmin(ES7;)移動預(yù)測模
型的建立 本實施例利用極坐標(biāo)建立了移動預(yù)測模型?；诩僭O(shè)(2)，資源j記錄了兩個歷史 位置信息。假設(shè)資源在t(i)時刻的位置是(Xt(i)，yt(i))，那么在一個AT時間間隔后，移動 預(yù)測模型可以預(yù)測資源的位置是
<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 8</formula> 所述任務(wù)i在所述資源j上執(zhí)行時，所述移動預(yù)測模型在數(shù)組A[n]中的資源j上 要運行kj次，其中kj滿足 min (METj + t > A T > min (METj - t ， t為估計誤差
所述移動預(yù)測模型每運行一次，就更新資源的歷史記錄。 通過上述移動預(yù)測模型，能預(yù)測出數(shù)組A[n]中每個任務(wù)i對應(yīng)的資源j在最小執(zhí) 行時間METij內(nèi)完成任務(wù)時的位置(x，y)，通過兩點間的距離公式可以求出資源j在任務(wù)完 成時與任務(wù)調(diào)度者(位置表示為(x。，y。))之間的距離 <formula>formula see original document page 8</formula> 因此，預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組B[n] = (dij)，其維數(shù)與數(shù)組A[n]的維數(shù)相同。 基于假設(shè)(4)，根據(jù)公式ERBTij = 可得資源j返回任務(wù)i的處理結(jié)果的預(yù)期
結(jié)果返回通信時間向量ERBT。 下面具體說明本實施例移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法的流程 步驟S110，根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型將n個任務(wù)形成的任務(wù)隊列T二 {tp^,...， tn}分成p組;
步驟S120，根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型將m個資源形成的資源集M = {巧，r2，...，
rj同樣分成p組； 步驟S130，通過網(wǎng)絡(luò)氣象服務(wù)(麗S，Network Weather Services)并在同種服務(wù)請求類型的任務(wù)組和資源組中獲取預(yù)期執(zhí)行時間矩陣EET，根據(jù)所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣EET獲得最小執(zhí)行時間向量MET和最小執(zhí)行時間數(shù)組A[n]，如果最小執(zhí)行時間向量MET中的元素METu等于無窮大，則將任務(wù)i掛起；(假設(shè)同種任務(wù)的服務(wù)請求類型的第一任務(wù)組和資源組中有3個子任務(wù)映射到4個服務(wù)上，它們的預(yù)期執(zhí)行時間矩陣EET為々5 五五r =
oo
8
5 2 oo
6 3 7
那么，最小執(zhí)行時間數(shù)組A[n]為:A[3]對應(yīng)的最小執(zhí)行時間向量MET為MET=;2 其中，數(shù)組A[3]中元素(1，3)表示任務(wù)1在編號為3的資源上的預(yù)期執(zhí)行時間最短。類似地，可以得到P個這樣的數(shù)組。) 步驟S140，根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組A[n]獲取預(yù)期提交通信時間向量ETHT ;
(假設(shè)上述數(shù)組A[3]各數(shù)對中的任務(wù)到對應(yīng)資源的距離分別為9，16，3，傳送數(shù)據(jù)的速度分別為3，4，3，那么提交任務(wù)的通信時間向量ETHT為 3— ETHT= 步驟S150，利用所述移動預(yù)測模型并根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組A[n]獲取預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組B[n]，如果大于所述任務(wù)提交者的通信范圍的半徑，則將任務(wù)i掛起；
(這里假設(shè)所述移動預(yù)測模型對數(shù)組A[3]中的資源進行預(yù)測，得到預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組為B[3] = (4， 6， 4)。) 步驟S160，根據(jù)所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組B[n]獲取預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量ERBT ;(假設(shè)處理結(jié)果返回的傳輸速度分別為2，3，4，基于假設(shè)(4)且根據(jù)公式ERBTij =dij/Vi，得到資源j返回任務(wù)i的處理結(jié)果的通信時間向量ERBT為—2— ERBT- 步驟S170，根據(jù)所述最小執(zhí)行時間向量MET、預(yù)期提交通信時間向量ETHT和預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量ERBT獲取數(shù)組A[n]中各個任務(wù)的預(yù)期任務(wù)調(diào)度時間向量EST ;
(這樣，數(shù)組A[3]各個數(shù)對中任務(wù)i從提交到執(zhí)行到收到處理結(jié)果整個最小任務(wù)調(diào)度時間EST為
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<formula>formula see original document page 10</formula>
由上式可知，執(zhí)行時間或完成時間最短并不能保證任務(wù)的整個調(diào)度時間最短，所
以在移動網(wǎng)格中，考慮任務(wù)處理結(jié)果返回所消耗的時間是非常必要的。) 步驟S180，根據(jù)所述預(yù)期任務(wù)調(diào)度時間向量EST獲取最小元素min (ESTj ，如果出
現(xiàn)多個最小元素，則獲取所述多個最小元素中具有較小的最小執(zhí)行時間的元素；
(這樣，任務(wù)調(diào)度的最后選擇是min (ESTij) = 7。) 步驟S190，獲取與所述最小元素min (ESTj或所述多個最小元素中具有較小的最小執(zhí)行時間的元素對應(yīng)的資源和任務(wù)；(結(jié)合數(shù)組A[3]知min(ESTij)對應(yīng)的任務(wù)為編號3，對應(yīng)的資源為編號4。)
步驟S200，將所述資源分配給所述任務(wù)(即將編號3的任務(wù)分配給編號4的資源執(zhí)行)； 步驟S210，所述任務(wù)調(diào)度完成后取消該任務(wù)，喚醒掛起的任務(wù)，并更新資源組，將新注冊的資源加入到相應(yīng)組中，轉(zhuǎn)步驟S300。 由上可以看出，本實施例移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法從資源的移動性出發(fā)考慮移動網(wǎng)格中資源的復(fù)雜性，不像以往的網(wǎng)格調(diào)度只考慮固定的網(wǎng)格資源。本實施例資源和任務(wù)根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型分組，任務(wù)調(diào)度是面向服務(wù)類型的，任務(wù)調(diào)度在所有分組中并行進行，縮短了調(diào)度時間，這種管理方式減輕了移動網(wǎng)格資源管理的復(fù)雜度，如果采用現(xiàn)有的網(wǎng)格中面向域的資源調(diào)度機制，資源的移動會使管理非常復(fù)雜。 此外，只要有一組中完成一個子任務(wù)就更新所有資源組，因而不影響其它組中的任務(wù)執(zhí)行，這樣在保證最優(yōu)跨度的同時提高了資源的利用率。當(dāng)有新資源出現(xiàn)時，根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型將所述新資源歸屬到相應(yīng)組中，因而不影響其它組中的任務(wù)調(diào)度，這樣能提高資源的利用率， 再者，本實施例移動網(wǎng)格調(diào)度方法能通過移動預(yù)測模型對資源在執(zhí)行任務(wù)過程中的位置進行估計，并且該在實現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)時考慮了任務(wù)的最小執(zhí)行時間、預(yù)期提交通信時間和預(yù)期結(jié)果返回通信時間，調(diào)度的目標(biāo)是整個任務(wù)的調(diào)度時間最小，而以往的調(diào)度方法都沒有考慮資源的移動帶來的傳送延遲。 以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟(1)根據(jù)任務(wù)的服務(wù)請求類型對任務(wù)隊列中的所有任務(wù)進行分組；(2)根據(jù)所述任務(wù)的服務(wù)類型請求對資源集中的所有資源進行分組；(3)在同種服務(wù)請求類型的任務(wù)組和資源組中查找每個任務(wù)在各個資源上執(zhí)行時消耗的時間，并根據(jù)所述每個任務(wù)和所述查找的對應(yīng)資源獲取所述每個任務(wù)在所述查找的對應(yīng)資源上執(zhí)行的最小執(zhí)行時間、所述每個任務(wù)提交給所述查找的對應(yīng)資源的預(yù)期提交通信時間、以及所述查找的資源將對應(yīng)任務(wù)的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的預(yù)期結(jié)果返回通信時間；(4)獲取所述最小執(zhí)行時間、所述預(yù)期提交通信時間和所述預(yù)期結(jié)果返回通信時間之和的最小值對應(yīng)的資源和任務(wù)；(5)將所述資源分配給所述任務(wù)；以及(6)所述任務(wù)調(diào)度完成后取消所述任務(wù)，更新所述資源集。
2. 如權(quán)利要求1所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(3)中的最小執(zhí) 行時間獲取的步驟具體為(31) 在同種服務(wù)請求類型的任務(wù)組和資源組中獲取預(yù)期執(zhí)行時間矩陣，其中所述預(yù)期 執(zhí)行時間矩陣的每個元素表示每個資源在沒有負(fù)載時執(zhí)行每個任務(wù)需要的時間；以及(32) 根據(jù)所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣獲取最小執(zhí)行時間向量，所述最小執(zhí)行時間向量的每 個元素為所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣中每個任務(wù)行的最小值。
3. 如權(quán)利要求2所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(31)中預(yù)期執(zhí) 行時間矩陣是通過網(wǎng)絡(luò)氣象服務(wù)獲取的。
4. 如權(quán)利要求2所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(32)具體包括如果所述預(yù)期執(zhí)行時間矩陣中不同任務(wù)行的最小值出現(xiàn)在相同資源上，則與所述不同 任務(wù)行的下一任務(wù)對應(yīng)的最小執(zhí)行時間向量的元素為所述下一任務(wù)所在行的次最小值。
5. 如權(quán)利要求2所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，還包括如下步驟(33) 根據(jù)所述最小執(zhí)行時間向量獲取最小執(zhí)行時間數(shù)組，所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每 個元素表示與所述最小執(zhí)行時間向量的每個元素對應(yīng)的任務(wù)和資源組成的數(shù)對。
6. 如權(quán)利要求5所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(3)中的預(yù)期提 交通信時間獲取的步驟具體為(34) 根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組獲取預(yù)期提交通信時間向量，所述預(yù)期提交通信時間 向量的每個元素表示所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)任務(wù)傳送到對應(yīng)資源的通 信時間。
7. 如權(quán)利要求5所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(3)中的預(yù)期結(jié) 果返回通信時間獲取的步驟具體為(35) 根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量，所述預(yù)期結(jié)果返回 通信時間向量的每個元素表示所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在對應(yīng)任務(wù) 完成時將所述對應(yīng)任務(wù)的處理結(jié)果返回給任務(wù)調(diào)度者的通信時間。
8. 如權(quán)利要求7所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(35)具體為 (351)根據(jù)所述最小執(zhí)行時間數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組，所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組的每個元素表示所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在所述對應(yīng)任務(wù)完成時與所 述任務(wù)調(diào)度者之間的距離；(352)根據(jù)所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù)組獲取預(yù)期結(jié)果返回通信時間向量，所述預(yù)期結(jié)果返 回通信時間向量的每個元素為所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素與結(jié)果返回傳輸速度的 商。
9. 如權(quán)利要求8所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(351)具體為 利用極坐標(biāo)建立移動預(yù)測模型，所述移動預(yù)測模型預(yù)測所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在所述最小執(zhí)行時間內(nèi)完成所述對應(yīng)任務(wù)時的位置，根據(jù)所述預(yù)測的位置 以及所述任務(wù)調(diào)度者的位置獲取所述最小執(zhí)行時間數(shù)組的每個元素的對應(yīng)資源在所述對 應(yīng)任務(wù)完成時與所述任務(wù)調(diào)度者之間的距離，所述獲取的每個距離為所述預(yù)期結(jié)果返程數(shù) 組的元素。
10. 如權(quán)利要求l所述的移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括如果所述最小執(zhí)行時間、所述預(yù)期提交通信時間和所述預(yù)期結(jié)果返回通信時間之和的 最小值出現(xiàn)多個，則獲取所述多個最小值中較小的最小執(zhí)行時間對應(yīng)的資源和任務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法，其通過對任務(wù)隊列中的所有任務(wù)以及資源集中的所有資源進行分組，然后在同類任務(wù)組和資源組中查找每個任務(wù)在執(zhí)行時消耗時間最小的資源，并根據(jù)每個任務(wù)和查找的對應(yīng)資源獲取最小執(zhí)行時間、預(yù)期提交通信時間和預(yù)期結(jié)果返回通信時間之和的最小值對應(yīng)的資源和任務(wù)，然后將所述資源分配給所述任務(wù)，在所述任務(wù)調(diào)度完成后取消所述任務(wù)，并更新所述資源集，進而完成移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度。本發(fā)明移動網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度方法充分考慮移動網(wǎng)格環(huán)境下資源的移動性，任務(wù)調(diào)度采取整個任務(wù)的調(diào)度時間最小的策略，并且任務(wù)調(diào)度在所有分組中并行進行，縮短了調(diào)度時間。
文檔編號H04W80/12GK101702833SQ20091027255
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者李方云, 李春林, 李輝, 申智勇 申請人:武漢理工大學(xué)