[发明专利]一种分布式计算多应用功能异步并发调度方法

说明书

技术领域

本发明属于分布式计算领域，更准确地说是一种可用于电力系统分析计算但不仅限于此的分布式计算管理平台的多应用功能异步并发调度方法。

背景技术

在分布式计算领域，特别是需要进行大量计算的领域，例如在电力系统安全稳定分析领域，随着电网规模日益扩大，尤其在线应用方面，稳定分析计算的实时响应速度已成为问题的焦点。目前，分布式计算技术被公认为是解决大规模、复杂电网在线分析计算实时性的有效的技术手段之一。

分布式计算技术通过网络构建分布式计算管理平台，充分利用多台计算机的并行处理能力，在规定的计算周期内，通过静态、暂态、动态安全稳定分析计算，实现电网安全稳定性的实时监视、分析和控制。但是，目前已实现的分布式计算管理平台有的只支持在一个应用功能内部多计算任务的异步并发，有的只支持多个应用功能同步并发，但是在一个计算周期内，在还有计算任务等待调度的情况下无法保证计算完成的计算节点都能立刻触发新的调度，造成计算资源的闲置浪费，也延长了整个系统的计算周期。

文献一《基于大规模并行处理的电网在线综合预警方法和系统》（申请号：CN200810168189.X）披露了一种应用于电力系统的大规模分布式并行处理实现方法。各个计算节点进行在线并行计算准备；管理节点向各个计算节点广播在线运行计算数据；计算节点根据在线运行计算数据进行稳定计算；计算节点根据判断条件对稳定计算结果进行判别，以进行综合预警。

文献二《分布式并行计算平台系统及其计算任务分配方法》（申请号：CN200810239104.2）披露了一种分布式并行计算平台的计算任务分配方法。该方法中在线调度服务器接收外部的计算输入文件，形成在线和离线的任务分配方案，并下发到计算节点，同时进行计算结果的回收。其重要特征在于在线调度服务器一次接收且只接收一个在线计算请求，处理完上一批在线计算任务后才能接收下一个计算请求；计算任务分配信息总表在计算任务提交时统一确定，计算任务的分配按照计算任务数目和CPU核数一次全部分配完毕，计算节点过滤自身相关的计算任务后自动进行计算。

文献三《应用级异步任务调度系统和方法》（申请号：CN201010217283.7）披露了一种异步任务调度的方法。该方法中采用数据服务装置存放异步任务的参数信息和处理结果，异步任务应用装置接收到异步任务请求时进行特征识别，按任务特征字在数据服务装置中进行检索，减少相同特征任务的重复处理，减少资源消耗，提高系统性能。

上述发明专利不支持综合考虑多个应用功能的时序关系，实现多个应用功能的计算任务异步并发计算；不能结合不同应用功能的计算任务的耗时特点差异，自动选择相应的调度策略，减少调度开销时间，从而缩短整个系统的计算周期。因此，迫切需要设计一种分布式计算管理平台，能够支持电力系统多应用功能的异步并发调度方法，实现计算资源的充分利用，缩短计算周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种分布式计算多应用功能异步并发调度的方法，支持对多个应用功能按照各自独立的计算任务调度粒度形成计算作业，实现多个应用功能的异步并发调度，充分利用计算机群的计算资源，缩短计算所耗费的时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

1）分布式计算管理平台管理节点接收到计算数据后，根据系统的计算流程，启动相应的应用功能程序；

2）每个启动的应用功能向分布式计算管理平台提交计算任务信息，假定某个应用功能的计算任务数目为m个，每个计算任务的预计执行时间为                                                (1≤i≤m)，假定系统中具有n个计算节点，每个计算节点j可同时运行(1≤j≤n)个计算任务（即计算进程数目），每个计算作业的分布式计算管理平台的调度开销时间为（主要包括通信时间和数据处理时间），选择的计算任务调度粒度满足式（1）：

      (1)

同时保证每个计算节点上每个计算进程都可以分配到一个计算任务，因此计算任务调度粒度应大于等于该应用功能提交计算任务的最小预计执行时间，即满足式（2）约束：

      (2)