[发明专利]基于额外预算均分的作业调度方法、装置、终端和介质

说明书

本申请提供的一种基于额外预算均分的作业调度方法、装置、终端和介质。在保证单个任务有最小可执行预算的前提下，将额外预算均匀的分配到各个任务上。本申请将工作流的整体预算转移到单个任务上，简化了调度问题的处理，额外预算的均匀分配使任务间的预算分布更平衡。本申请能够既保证了工作流调度存在可行解，又使得优先级较低的任务分配到更多的预算，在虚拟机选择方面有更大的灵活性，从而缩短工作流的执行完成时间。与现有技术相比，在大部分情况下，本申请的平均调度性能得到提升，预算分布更平衡，且采用名次打分法进行评价时，本申请具有更好的性能表现。

技术领域

本发明涉及云计算调度技术领域，特别是涉及一种基于额外预算均分的作业调度方法、装置、终端和介质。

背景技术

对于复杂的工作流，如科学计算工作流和大数据分析工作流等，当前有一个增长的趋势是将它们都转移到云环境中去执行。用户将他们的工作流处理请求连同预算一起提交到云端。每个工作流有多个计算任务，任务间存在优先级约束，一般单个工作流用有向无环图(DAG，Directed Acylic Graph)表示。一个任务有最少计算资源的需求，包括CPU处理能力以及内存需求。云环境中的工作流管理系统综合考虑用户请求、虚拟机处理能力，以及用户预算，将处理请求分配给合适的虚拟机(VM,Virtual Machine)。调度方案需要同时满足用户的服务水平协议(SLA,Service Level Agreement)，以及云提供商的优化需求。然而，当前的工作流管理系统不足以调度具有不同需求和异构虚拟机的复杂工作流。这导致了处理延迟长，造成云端资源的浪费和投资回报率的降低。

问题的难点在于，云环境中用户支付的预算和享有的服务质量水平呈正相关性，并且工作流的任务之间存在复杂的优先级约束。每个任务都有特定的虚拟机资源需求，而云环境中虚拟机的资源是异构且有限的，这就导致了并行任务之间存在虚拟机的竞争。优先级约束导致子任务的开始执行时间不得超前于父任务的结束执行时间，而受限于整体的预算，父任务如果使用过多的预算，虽然可以提高单个任务的处理时间，但是后继执行任务可能没有足够的费用选择最合适的虚拟机，导致整体的执行完成时间(makespan)变慢。云计算具有虚拟化、高可靠性、资源异构等特性，对用户而言，需要支付的资源使用费用和享有的服务质量水平成正比，这就导致用户并不总是希望使用服务质量高的资源以求尽快的完成任务；有时，他们更倾向于选择那些能够满足其需求的费用较低的资源。

目前已有不少基于云计算的调度方法，虽然这些方法在用户预算比较充足时，往往取得较好的效果。但是当预算比较紧张时，可能找不到一个可执行的方案，导致调度成功率不高。

云计算具有虚拟化、高可靠性、资源异构等特性，如何有效地协调和分配云环境中的任务，提高资源的使用效率并且保持均衡的资源负载，以有效降低系统的计算开销和作业执行时间，是用户和云服务供应商共同关注的问题。在即付即用的商业云环境中，为内部任务具有复杂优先级约束的工作流设计作业调度算法，使工作流在预算及虚拟机资源有限的情况下，成功且快速的完成处理请求，是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种基于额外预算均分的作业调度方法、装置、终端和介质，以解决现有技术中因信道信息不准确带来的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种额外预算均分的作业调度方法，所述方法包括：构建基于DAG图的作业调度模型，并设定所述作业调度模型的系统参数；在检测到工作流后，依据各所述工作流中一或多个任务在虚拟机上的执行时间得到对应所述任务的排序列表；针对各所述任务预留出最小可执行预算，依据总预算得到额外预算并将其均匀分配至各所述任务；按照所述排序列表中各所述任务的排列顺序，由高至低依次以各所述任务重新分配后的预算值为依据分配至一虚拟机，直至全部所述任务分配完成以退出。