[发明专利]基于粒子群优化的Docker容器调度方法

权利要求书

1.一种基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、粒子编码步骤，将粒子群算法应用到Docker容器的调度中，通过自然数编码，将粒子群中的粒子编码长度与容器的任务相对应；

S2、种群初始化步骤，在问题解空间内随机初始化NP个粒子的位置和速度，设定粒子群算法参数；

S3、适应度函数步骤，使用适应度函数评价粒子的好坏，粒子以适应度函数大小为目标，不断迭代更新，直至满足停止条件，随后根据适应度函数的结果，更新每个粒子的粒子最优值和所有粒子的总体最优值；

S4、模拟退火步骤，对已更新的粒子最优值和总体最优值进行模拟退火，避免粒子群算法陷入局部最优解。

2.根据权利要求1所述的基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，所述S1粒子编码步骤，包括如下操作：

设有m个任务，一个任务对应于一个Docker容器，Docker集群中有n个节点资源，则粒子可编码为n为向量，表达式为，

P＝{p₁,p₂,…p_i…,p_m}，

其中，1≤p_i≤n，粒子的每一维坐标均表示一个Docker容器的编号，每个Docker容器均有一个任务，任意一维分量p_m表示分配给此容器的资源号。

3.根据权利要求1所述的基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，所述S2种群初始化步骤，包括如下操作：

设种群规模为NP，对m个任务在n个资源节点上进行调度，种群初始化时系统随机产生NP个粒子，每个粒子的位置均由向量P表示，第i个粒子的表达式为，

p_i＝{p_i1,p_i2,…,p_ij,…,p_im}，

其中，1≤p_ij≤n表示任务j分配到第p_ij号节点上，p_ij初始化为(1,n)之间的随机整数，

第i个粒子的速度由向量v表示为，

v_i＝{v_i1,v_i2,…,v_ij,…,v_im}，

其中，1≤i≤NP，-n≤v_ij≤n，v_ij初始化为(-n,n)之间的随机数。

4.根据权利要求1所述的基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，所述S3适应度函数步骤，包括如下子步骤：

S31、利用节点的CPU使用率对服务等级协议进行评价；

S32、利用剩余资源利用率对资源使用率进行评价；

S33、依据对目标优化的要求设定相应的权值，获得综合适应度函数。

5.根据权利要求4所述的基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，S31中所使用的基于CPU使用率的服务等级协议评价函数的表达式为：

其中，U_cpu为节点的CPU使用率，p为规定保证服务等级协议的阈值范围。

6.根据权利要求4所述的基于粒子群优化的Docker容器调度方法，其特征在于，S32中所使用的剩余资源利用率函数的表达式为：

其中，R_i为第i维剩余资源，R_min为剩余资源的最小值。