[发明专利]一种云计算环境下的任务调度方法

说明书

技术领域

本发明属于云计算系统中任务调度的技术领域，涉及一种云计算环境下对任务进行调度的方法。

背景技术

随着云计算技术的日趋成熟，越来越多的计算，数据存储，软件等资源，以服务的形式在网络上提供给用户使用。在云计算环境下执行软件测试，逐渐成为替代传统上代价高昂的软件测试解决方案的主要方法。在云计算环境下进行软件测试，将面临多用户，多任务的情况，如何调度这些属于不同用户的软件测试任务，使得测试资源能够得到高效的利用，成为一个关键问题。

当前云计算环境下常用的调度算法有：先入先出调度算法（FIFO），计算能力调度算法（Capacity Scheduler）和公平调度算法（Fair Scheduler）。先入先出调度算法思想是首先按照作业的优先级的高低，再按照任务到达的时间先后，来调度任务的执行。算法思想简单明了，调度器的开销小，但忽视了不同任务的需求差异。计算能力调度器中包含多个任务队列，组织任务到队列中，每个队列可以占有一定比例的集群资源，在同一个队列的任务共享队列资源。每一个队列内部还是优先按照任务优先级，其次比较任务的到达时间来给任务分配资源。每个队列强制的分配给每个用户受限制的容量，这样保证队列中的资源不被一个任务所占用。该调度对公平性的考虑较少，因而会出现一个任务长时间占用大量测试资源，以至于其后的任务只能等待，这样就会使用户的体验较差。

Facebook提出的公平调度算法，它的目地是让所有的任务随着时间的推移，都能平均的获取近似等同的共享资源。仅仅一个任务在运行时，它将使用整个集群资源。当有其他的任务提交上来时，系统会将CPU空闲时间片赋给这些新的任务，以使得每个任务大概获取等量的执行时间。这个特性能够让小任务在合理的时间内完成的同时又不会让消耗较长时间的大任务等待过长的时间。该调度算法比较适合多用户，小任务较多的共享集群任务调度。

本文提出了一种基于任务优先级和等待时间的任务调度方法，该方法的特点在于支持高优先级的任务能够抢占资源执行的同时，又可以使得低优先级的任务不会被阻塞过长的时间，从而使得低优先级的任务也能够获得资源执行。

发明内容

技术问题：本发明提供一种可以在支持高优先级任务抢占执行的情形下，解决低优先级任务的“饿死”情况，从而减小任务运行的延迟，提高任务执行公平性的云计算环境下的任务调度方法。

技术方案：本发明的云计算环境下的任务调度方法，包括如下步骤：

1）确定任务调度的依据指标，任务调度的依据指标包括任务的资源利用率、系统资源利用率、任务的优先级指数、任务的等待指数、依据任务的等待指数和优先级指数来计算任务的调度指数；

2）按照下式计算每个任务的资源利用率R₁：

其中R_t是指任务执行时实际占用的资源数，R_m是指任务执行所需要的最多资源数；

3）按照下式计算云系统的资源利用率C_e：

其中C_p是指云系统中已分配给任务执行使用的资源数；C_r是指云系统中的资源池中的资源数；

4）按照下式计算每个任务的优先级指数P_e：

P_e=(1-R₁)×(1-C_e)×P，其中的R₁是由步骤2）计算得到的任务的资源利用率，C_e是由步骤3）计算得到的云系统的资源利用率，P是任务的优先级；

5）按照下式计算每个任务的等待指数W_e：

其中T_p是指任务已等待的总时间。T_e是指任务希望的执行时间；

6）按照下式计算每个任务的调度指数T_c：