[发明专利]一种基于混合云的工作流成本-延迟最优化任务分配方法有效

专利信息
申请号: 201910492262.7 申请日: 2019-06-06
公开(公告)号: CN110308967B 公开(公告)日: 2023-05-30
发明(设计)人: 李小平;许静文;朱夏 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G06F9/455 分类号: G06F9/455;G06F9/48;H04L67/51;H04L67/60
代理公司: 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人: 许小莉
地址: 210096 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 混合 工作流 成本 延迟 优化 任务 分配 方法
【说明书】:

发明公开一种基于混合云的工作流成本‑延迟最优化任务分配方法,该方法包括以下步骤:步骤1:接受用户提交的一批带预算和软截止期的工作流应用,所有应用同时进入混合云环境下的多工作流调度系统;步骤2:确定初始任务调度序列;步骤3:资源分配阶段:为任务分配合适的虚拟机资源;步骤4:任务序列调整阶段:通过调整邻域不断扩大搜索范围,寻找最优Pareto解集。本发明不仅可以使具体任务的调度执行更为合理有效,同时能使云计算资源的分配更为公平节约,最终可促进整个云计算市场朝着健康可持续的方向发展。

技术领域:

本发明涉及一种基于混合云的工作流成本-延迟最优化任务分配方法,属于云计算资源调度技术领域。

背景技术:

高性能科学计算、大规模仿真等会耗费巨大的存储和计算资源。同时,用户的请求通常是高度动态的,有着明显的潮汐效应,表现出巨大的峰值资源需求。由于laaS云本地资源的有限性、固定性,当用户请求高峰时期,laaS云本地资源不足,如何调度任务以满足用户的所有请求成为laaS云提供商面临的重大挑战之一。

从laaS云提供商角度,当需求高峰时,如何满足用户的所有请求并保证服务质量这一问题还很少有文献研究,目前的解决办法有:(1)提供一种访问控制机制来拒绝超过云提供商处理能力的请求,然而这样会降低云提供商的吞吐量,并且会给云提供商带来利润的损失。(2)提前购买大量的设备,这对于一些大型云服务提供商是非常具有成本效益的模式,但是对于中小型云服务提供商并不是一个可行的策略。(3)使用云联盟的概念,云联盟可以很好得解决云提供商本地资源不足的问题,但云联盟的付诸实现需要云提供商之间制定协议和标准,目前还未有具体的标准和协议出现。但是,目前涌现出众多的云提供商,为资源整合提供了条件。当laaS云处于请求高峰时期时,云提供商的本地资源无法满足所有用户请求,可以从云提供商角度建立一种混合云的模式,快速将其请求分派给多个资源提供商,也就是将该laaS 云看成是一个私有云,私有云提供对外部公有云的接口,当私有云的计算能力不足时,用户请求可以按照一定的策略分发到外部公有云执行。这种用公有云资源扩充私有云能力的方式可以用来处理预期的工作负荷高峰,相比上述几种方法,既减少了用户的拒绝率,又降低了购置大量设备的成本。

混合云相比单云环境的复杂度更高,调度需要考虑的影响因素也更多。目前混合云下的调度研究多是从用户的角度出发,以满足用户任务的资源请求和QoS约束为目标,很少有从云提供商角度考虑,当用户需求高峰时如何满足用户所有请求并保证服务成本效益的研究。作为一种商业服务,云计算系统应尽可能地提高其服务收益水平。目前从云提供商角度考虑服务收益的调度研究中,调度的对象是单个独立应用,而不是具有依赖关系的工作流任务,资源类型上考虑的也多是同构情况。

发明内容:

本发明的目的是提供一种基于混合云的工作流成本-延迟最优化任务分配方法,区别于已有研究中用户总是尽可能地占用优质计算资源,在混合云环境中引入成本效益的概念,用户将不再滥用优质资源,取而代之的是,他们将根据自身任务需要和经费预算情况,自发理性地选择适合自身需求的计算资源。这种将经济学中市场机制引入云计算调度的做法不仅可以使具体任务的调度执行更为合理有效,同时能使云计算资源的分配更为公平节约,最终可促进整个云计算市场朝着健康可持续的方向发展。

本发明的上述目的可通过以下技术方案来实现:

一种基于混合云的工作流成本-延迟最优化任务分配方法,该方法包括如下步骤:

步骤1:接受用户提交的一批带预算和软截止期的工作流应用,所有应用同时进入混合云环境下的多工作流调度系统;

步骤2:确定初始任务调度序列:对提交的一批工作流应用,首先进行工作流应用排序,然后按照排好序的工作流应用调度序列依次为应用中的任务划分子截止时间并进行任务排序;

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