[发明专利]一种用于智能电力终端的容器调度方法

权利要求书

1.一种用于智能电力终端的容器调度方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

(1)构建资源需求库：在应用中心提取每个应用软件的各类资源需求，并构建资源需求库存储所有应用软件的资源需求情况；

(2)获取资源需求：智能电力终端在运行软件时从应用中心的所述资源需求库中获取当前软件的资源需求；

(3)获取终端使用情况：获取智能电力终端各处理单元的额定资源容量和当前可用资源数量；

(4)筛选候选处理单元：初步筛选候选处理单元，候选处理单元的可用资源要求能够满足容器资源需求；

(5)分配处理单元：计算容器与每个候选处理单元的相关度，将容器分配到相关度最大的处理单元上执行。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能电力终端的容器调度方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤如下：

①应用中心在对应用软件S_i审核时需执行软件，根据软件S_i执行过程中CPU、内存、Flash存储和网络带宽的使用情况，记录软件S_i所需的各类资源SR_i＝(SRC_i,SRM_i,SRF_i,SRN_i)，其中SRC_i、SRM_i、SRF_i、SRN_i分别表示软件S_i正常运行时所需的CPU资源、内存资源、存储容量和网络带宽；

②应用中心为所有应用软件的资源需求建立资源需求库RS＝{SR₁,SR₂,…,SR_m}，其中m为应用中心的应用软件数量，SR_i为软件S_i的资源需求，且1≤i≤m。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能电力终端的容器调度方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体步骤如下：

①若存在各类额定资源与可用资源相等的空闲处理单元，则随机选择一个空闲且各类额定资源不少于容器C_i资源需求的候选处理单元PU_t分配给容器C_i，即RCC_t＝RAC_t≥SRC_i,RCM_t＝RAM_t≥SRM_i,RCF_t＝RAF_t≥SRF_i,RCN_t＝RAN_t≥SRF_i，其中RCC_t、RCM_t、RCF_t、RCN_t分别表示候选处理单元PU_t配置的额定CPU算力、内存容量、Flash容量和网络带宽，RAC_t、RAM_t、RAF_t、RAN_t分别表示候选处理单元PU_t上当前可用的CPU算力、内存容量、Flash容量和网络带宽，SRC_i、SRM_i、SRF_i、SRN_i分别表示软件S_i正常运行时所需的CPU资源、内存资源、存储容量和网络带宽，m为应用软件数量，1≤i≤m，n为终端包含的处理单元数量，1≤t≤n；

②若无空闲处理单元或所有空闲单元的额定资源均少于容器C_i资源需求，则根据容器C_i的资源需求SR_i＝(SRC_i,SRM_i,SRF_i,SRN_i)和每个候选处理单元的可用资源RA_t＝{RAC_t,RAM_t,RAF_t,RAN_t}，筛选出可以承载容器C_i的候选处理单元集合CP_i＝{PU_t|RAC_t≥SRC_i,RAM_t≥SRM_i,RAF_t≥SRF_i,RAN_t≥SRF_i,1≤t≤n}，即所有可用资源均不少于容器C_i的资源需求的候选处理单元才能够运行该容器；若集合CP_i为空集，即没有处理单元可运行该容器，则提示资源不足，终止调度过程或等待后续调度。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能电力终端的容器调度方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体步骤如下：

①计算每个候选处理单元PU_t的资源空闲率RI_t＝{RIC_t,RIM_t,RIF_t,RIN_t}，其中PU_t∈CP_i，CPU空闲率RIC_t＝RAC_t/RCC_t*100％，内存空闲率RIM_t＝RAM_t/RCM_t*100％，Flash空闲率RIF_t＝RAF_t/RCF_t*100％，网络带宽空闲率RIN_t＝RAN_t/RCN_t*100％；

②计算容器C_i在每个候选处理单元PU_t上的资源占用率CR_i,t＝{CRC_i,t,CRM_i,t,CRF_i,t,CRN_i,t}，其中PU_t∈CP_i，CPU占用率CRC_i,t＝SRC_i/RCC_t*100％，内存占用率CRM_i,t＝SRM_i/RCM_t*100％，Flash占用率CRF_i,t＝SRF_i/RCF_t*100％，网络带宽占用率CRN_i,t＝SRN_i/RCN_t*100％；

③计算每个候选处理单元PU_t的资源平均空闲率RIA_t和容器C_i在PU_t上的平均资源占用率CRA_i,t：RIA_t＝(RIC_t+RIM_t+RIF_t+RIN_t)/4，CRA_i,t＝(CRC_i,t+CRM_i,t+CRF_i,t+CRN_i,t)/4；

④计算C_i与每个候选处理单元PU_t的相似度：其中Y_i，t＝YC_i，t*YR_i，t，

X_i,t＝(CRC_i,t-CRA_i,t)(RIC_t-RIA_t)+(CRM_i,t-CRA_i,t)(RIM_t-RIA_t)+(CRF_i，t-CRA_i，t)(RIF_t-RIA_t)+(CRN_i，t-CRA_i，t)(RIN_t-RIA_t)

⑤计算容器C_i与每个候选处理单元PU_t的关联度Relation_i,t＝1-|Sim_i,t|，候选处理单元集合CP_i中的所有处理单元按关联度的绝对值从高到低排序，将容器C_i分配到关联度最高的处理单元上执行；若关联度最高的处理单元有多个，则随机选择一个关联度最高的处理单元，并将容器C_i分配到其上执行。