[发明专利]用于任务调度、资源发放和服务提供的SDN控制器、系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于进行任务调度和/或资源发放和/或服务提供的软件定义网络(software defined network，SDN)控制器200。所述SDN控制器200包括接收单元201，用于接收调度至少一个任务和/或发放至少一个资源和/或提供至少一个服务的请求。所述SDN控制器200还包括处理单元202，用于基于所述接收单元201接收的所述请求以及所接收的请求中定义的显式约束和/或所接收的请求施加的隐式约束，来调度至少一个任务和/或发放至少一个资源和/或提供至少一个服务。

技术领域

本发明涉及任务调度、资源发放和服务提供领域，尤其涉及一种SDN控制器及其方法。

具体而言，本发明提供了一种用于任务调度、资源发放和服务提供的计算系统和方法，其中，计算系统包括SDN控制器以及至少一个代理。

背景技术

SDN是一种通过将数据面从控制面解耦来改进通信网络的方法。因此，控制面功能通常由传统SDN控制器提供，而数据面功能通常由交换机等网元提供。通过从网元收集信息，传统SDN控制器能够详细了解数据中心的网络拓扑、网络流量和服务，并且能够提供并控制数据中心的重要网络功能和服务。具体而言，SDN控制器能够提供并配置服务，例如网络服务(例如发放和/或配置网络设备、交换机、路由器、网络服务器或邮件服务器、负载均衡、防火墙服务、包检测、网络监控、空闲资源管理或带宽配置)。

对于操作数据中心等而言必不可少的其它技术是任务调度和资源发放。任务调度指定了一种将计算任务分配给处理计算任务的资源的方法。计算任务可以是例如待由处理器计算的基本计算元素，如线程、过程或数据流。关于资源发放，调度计算任务会涉及准备本地或分布式资源，以便为用户提供服务，例如，在分布至数据中心中的计算节点集群的虚拟环境中设置虚拟机(virtual machine，VM)，或对分布式计算集群进行计算。容器也可使用本文结合VM描述的所有功能。容器提供了一种处理单个计算节点上的独立计算的方式。

资源可以是硬件资源，例如中央处理器(central processing unit，CPU)、系统内存(RAM、ROM)、系统存储器(硬盘驱动器、闪存、数据库、物理或虚拟存储介质)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、输入输出(input and output，IO)设备、网络设备(用于接入和使用物理或虚拟网络的设备，例如LAN或WAN)、加密模块(例如可信平台模块(Trusted Platform Module，TPM))、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、协同处理器、网络包处理加速器(例如采用算法的处理单元，在数据或信息在网络组件间移动时，数据或信息包使用这些算法)或扩展卡。当然，这些资源也可以虚拟化，并且例如也可以为一个或多个VM的一部分。

此外，资源可以由单个计算单元提供，以及由位于同一数据中心或者分布于通过计算机网络连接的两个或更多数据中心的多个计算单元提供。数据中心能够提供CPU系统架构的处理单元，例如X86、ARM、PowerPC或SPARC。还可以提供虚拟化方法以支持将计算操作从物理硬件资源解耦。

在现有技术中，调度任务、发放资源或提供服务具体而言可以包括：管理计算节点上或数据中心中的系统或软件更新；拍摄或恢复VM的快照，以便处理VM的迁移；管理计算节点、VM或数据中心的操作状态(例如开启、关闭、暂停、恢复)；管理空闲资源；以及将上文所定义的服务部署到一组节点。

在处理调度和/或资源发放请求时，为了确定如何调度任务或发放资源，传统任务调度和资源发放系统从数据中心收集任务信息(例如任务的运行时信息)和资源信息(例如与资源的当前工作负载相关的信息)，并评估所收集的信息。然而，现有任务调度器仅能考虑任务和资源的显式要求，例如，当应处理调度和/或资源发放请求时，所需的CPU能力或内存量。不可能检测到调度和/或资源发放请求的隐式要求。