[发明专利]一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法

权利要求书

1.一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，

包括以下步骤：

A)建立服务器节点列表S＝{s1,s2,…,sn}，n为服务器节点数量，建立服务器节点单位数据量的通信耗时表T＝{T1,T2,…,Tn}，服务器节点当前负荷率表L＝{L1,L2,…,Ln}；

B)根据服务器节点si的硬件配置确定其算力Csi，为每台服务器设置性能评分Psi，并置Psi初值为1；

C)当出现新任务时，根据新任务的数据量，确定其所需的总算力Ca；

D)从服务器节点列表S选取服务器节点集合D，使∑_i∈DCsi≥k*Ca，其中k为宽松系数，k≥1；

E)将新任务划分为若干个子任务，根据通信耗时、服务器算力及其性能评分Psi，分配给集合D中的服务器节点，使子任务基本同时完成；

F)根据步骤E中，各个服务器节点完成子任务的情况，更新服务器性能评分Psi，重复步骤C-E，当服务器节点的负荷率均超过设定阈值Lm时，暂停新任务的分配；

选取服务器节点集合D的方法包括以下步骤：

D1)找出服务器节点列表S中负荷率Li最低的服务器节点si，加入到集合D中；

D2)从服务器节点si开始，按照列表S的顺序，跳过负荷率Li超过阈值的服务器节点，依次选取服务器节点加入到集合D中，直到集合D内的服务器节点的算力满足要求；

步骤F中，更新服务器性能评分Psi的方法包括以下步骤：

F11)随机选取任一服务器节点s_j，j∈[1,n]，作为参照服务器节点，P_sj＝1；

F12)服务器节点s_j每次子任务执行完成后，计算服务器节点s_j的当前单位算力执行效率其中Q为本次子任务的数据量，t为本次子任务执行的时间；

F13)除服务器节点s_j以外的服务器节点s_i每次子任务执行完成后，计算服务器节点s_i的当前单位算力执行效率服务器性能评分

2.根据权利要求1所述的一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，步骤E中，给集合D中的服务器节点分配子任务的方法为：使服务器节点s_i分配的子任务的数据量，是基本以为权重的分配，其中i∈D。

3.根据权利要求1所述的一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，步骤D2中所述阈值为设定的常数。

4.根据权利要求1所述的一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，步骤D2中所述的阈值为集合S中服务器节点的负荷率均值L_m，

5.根据权利要求1所述的一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，

在执行步骤C-E时，还同时以下步骤：

G1)以周期或预设触发条件触发，复制随机的一个子任务，将两个相同的子任务分配给不同的服务器节点s_k、s_l,其中k,l∈[1,n]；

G2)当服务器节点s_k、s_l均将该两个相同的子任务执行完成后，比对执行结果是否一致，若结果不一致则重新分配两个该相同的子任务到另外两个服务器节点，直到两个同时分配到该两个相同子任务的服务器节点执行结果相同，以一致的执行结果作为该子任务的执行结果；当服务器节点s_k、s_l均将该两个相同的子任务执行完成后，获得服务器节点s_k、s_l当前单位算力执行效率Q表示本次子任务的数据量；随机选取任一服务器节点s_j，作为参照服务器节点，P_sj＝1；计算获得及在后续的时间T_k内，锁定P_sk及P_sl的值；

G3)统计最近若干次执行结果的比对结果，若一致率低于设定阈值，则发出告警。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于性能评估的电力CPS负荷分配方法，其特征在于，步骤B中，硬件配置确定服务器节点s_i的算力C_si方法为：

B1)选择一个随机服务器节点s_i作为参照节点，使其CPU及内存保持满载运行一段时间，计算服务器节点si在单位时间内处理的任务数据量，作为其算力C_si；

B2)获得服务器节点s_i的CPU算力值v_m1、内存容量值v_m2、内存读写速度值v_m3、硬盘读写速度值v_m4；

B3)其余服务器节点s_j，j∈[1,n]且