[发明专利]支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法

说明书

本发明公开了一种支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法，包括获取网络参数；对任意一个任务调度节点计算优化匹配关系集合；对优化匹配关系集合中的每一对任务‑任务执行节点对计算邻居节点集合；对邻居节点集合中的每一个候选备份节点计算链路连通频度预测值、链路吞吐能力预测值和备份资源复用率预测值；对任务调度节点所对应的所有任务执行节点选择抗毁接替节点；重复上述步骤直至为所有任务调度节点所对应的所有任务执行节点选定抗毁接替节点；更新通信网络的网络参数；重复上述步骤进行持续的任务与资源匹配。本发明保证了任务抗毁接替的需求，而且减少了空闲状态的资源数量，提高了资源利用率，可靠性高、稳定性好且适用性较广。

技术领域

本发明属于分散计算领域，具体涉及一种支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法。

背景技术

随着经济技术的发展，人们对于通信质量的要求越来越高。因此，如何保证通信系统在恶劣环境下的通信质量，一直是通信领域研究的重中之重。

在恶劣无线通信环境下，特别是面向网络吞吐量严重受限而用户应用又要求具有近乎于实时响应的环境下，为解决计算任务复杂多变与节点资源严重受限的矛盾，基于分散计算的应用模式是一种值得探究的解决方案。在分散计算环境下，为保障已被调度的任务能在恶劣的通信环境(比如战场环境，或者严重自然灾害环境等)下生存下来，并顺利完成对应的应用和通信工作，需要研究跨节点计算任务的抗毁接替模式。为实现任务在计算节点间的抗毁接替，原则上具有与任务匹配算力的分散计算节点应多于1个，且节点之间互为对等关系，并具有互为备份的能力。但是，这里的互为备份能力并不能依赖传统的静态固化备份机制，而应探讨弹性可扩展的动态备份机制、支持跨节点计算任务抗毁接替的子任务分配与资源匹配方法。

但是，目前尚未有一种可靠、稳定且适用性较广的支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、稳定性好且适用性较广的支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法。

本发明提供的这种支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配方法，包括如下步骤：

S1.获取通信网络的网络参数；

S2.针对任意一个任务调度节点，计算得到拟调度任务与资源提供节点之间的优化匹配关系集合；

S3.步骤S2所述的任务调度节点，针对步骤S2获取的优化匹配关系集合中的每一对任务-任务执行节点对，计算得到每一个任务执行节点的所有具备不小于对应任务所需要资源量的空闲资源的邻居节点集合；

S4.步骤S2所述的任务调度节点，针对步骤S3得到的邻居节点集合中的每一个候选备份节点，计算对应的链路连通频度预测值、链路吞吐能力预测值和备份资源复用率预测值；

S5.根据步骤S4得到的预测值，对步骤S2所述的任务调度节点所对应的所有任务执行节点，选择对应的抗毁接替节点；

S6.重复步骤S2～S5，直至为所有任务调度节点所对应的所有任务执行节点选定抗毁接替节点；

S7.更新通信网络的网络参数；

S8.重复步骤S2～S7，持续进行支持跨节点计算任务抗毁接替的任务与资源匹配。

步骤S2所述的针对任意一个任务调度节点，计算得到拟调度任务与资源提供节点之间的优化匹配关系集合，具体为采用如下步骤得到优化匹配关系集合：

A.将拟调度任务集合A中的所有元素以1～M进行标示；同时将资源提供节点集合B中的所有元素以1～N进行标示；

B.设置边-权重二维矩阵W_M×N，用于存储拟调度任务集合A和资源提供节点集合B之间的边及相应的权重；