[发明专利]交互式网格系统中基于期权定价模型调度算法的实现

摘要

交互式网格中基于期权定价模型的调度方法属于计算机分布式系统技术领域，其特征在于把BS期权定价模型和非理性市场选择应用于交互式网格系统，用资源定价模型来评价各自治域中软件服务器的运行状态，对内存空间资源做出评价并筛选，同样，以一个表征软件服务器内存状态的期权来动态的评价各时间段的内存空间资源价格及相应的投资收益率，以市场理性参数为参考，供用户对不同的任务进行筛选。仿真分析证明：本方法无论从时间分析性能，还是负载分析性能与其它方法相比有很好的调度平均性能和资源分配的安全性和经济性。

主权项

1、交互式网格系统中基于期权定价模型的调度方法，其特点在于，该方法是在由数据中心、多个自治域、系统网络入口以及虚拟总线构成的交互式网格系统中依次按以下步骤实现的：步骤(1)系统初始化在各自治域中，各个软件服务器中建立如下的注册格式，其中的数据项分别为VGIP-SIP：是由每个自治域中的虚拟网关的IP和每个软件服务器的域内IP组和而成的一个单一的软件服务器的ID，是一个访问该软件服务器的一个地址格式；SystemInfo：是软件服务器信息，内容包括该软件服务器当前CPU负载、内存占用率、网络负载占用率和以上三个参数在内的标有采集时间的网格内存空间资源；SoftwareInfo：含有该软件服务器能提供的软件的软件名称和版本号；在每个自治域内建立各个软件服务器和虚拟网关的联系，以及一个本地数据缓存和该虚拟网关的联系；在交互式网格系统的网络入口内，建立网格服务器和数据库服务器之间的联系；在数据中心内，建立调度软件服务器和边界网关之间的联系，以及该边界网关和各用户数据集中存储服务器之间的联系，还要建立边界网关和数据库备份服务器之间的联系；在交互式网格系统内部，建立数据中心内的调度软件服务器和各个自治域内的本地数据本地缓存器之间的联系，以及该调度软件服务器和所述网络入口中的网络服务器之间的联系；在数据中心的调度软件服务器内建立调度模块，其中含有：基于布莱克-斯科尔斯期权定价模型计算公式的系统资源价格定价计算公式，C₀＝S₀N(d₁)-Xe^-rTN(d₂)d1=1n(s0/X)+(r+σ2/2)TσT]]>d2=d1-σT]]>C₀：资源价格S₀：当前可获得的资源数X：任务推荐资源使用量，已知值T：任务执行时间段，初始化有任务指定其中：r：某台主机空余资源量和平均资源量之比σ：空余资源量的标准差N(d₁)：标准正态分布小于d₁的概率N(d₂)：标准正态分布小于d₂的概率在用户设定的期权期间T′＝TimeSpan内，计算资源价格的公式T′＝{T′|T_i′＜TimeSpan，TimeSpan＞T}T为所述任务执行时间段，i＝1，2……I，由用户设定；C0~=Σi=0IC0i*Wi]]>Wi={Wi|Wi=TimeSpan-Ti′+1ΣTi′∈T′TimeSpan-Ti′+1,T′i∈T′}]]>其中：C_0i：T_i′时间段的内存空间资源价格：T′时间段的内存空间资源价格    W_i：T_i′时间段的资源价格之权重用户进行非理性市场选择时：投资收益率ROI的计算公式：用非理性市场调度后的市场理性系数r′：r′=r′*r~]]>(r在0~1间波动)为调整系数，r~=n1n2]]>n₁：自治域内负载超过80％的软件服务器个数；n₂：自治域内负载少于20％的软件服务器个数；步骤(2)每个自治域中的虚拟网关把本自治域内各软件服务器的注册数据按步骤(1)所述的注册格式发往系统网络入口内的网络服务器注册，并存入网络入口内数据库服务器，同时把各自软件服务器的注册数据存入个自治域中的本地数据缓存器；步骤(3)当每一个任务的到达网络入口中的调度软件服务器后，该调度软件服务器便从各自治域的本地数据缓存器中调取系统内各自治域中软件服务器的内存空间资源信息，分析这些信息是否是在设定的时间段内的，信息时间单位为分钟，如果是则进入步骤(5)，否则，进入步骤(4)；步骤(4)从系统的网络入口的数据库服务器中重新获得系统内存空间资源信息，转入步骤(5)；步骤(5)在步骤(3)中的调度软件服务器根据在步骤(3)或步骤(4)中得到的系统当前内存空间资源计算当前可获得资源数S₀、某台软件服务器空余资源量和当前系统平均空余资源量的比例、以及空余资源量的标准差σ，根据这些参数及已知的由任务给定的任务执行时间段T、任务推荐的内存空间资源使用量X计算当前资源价格C₀；步骤(6)在用户设定的期权期间T′TimeSpan，以及T_i∈T，i＝1，2……I计算加权资源价格步骤(7)所示调度软件服务器对当前内存空间资源按照内存空间资源价格式加权内存空间资源价格，选择出适合任务需求的内存空间资源，加入到合格资源队列中等待调度，若合格内存空间的数量等于0，则转入步骤(3)；步骤(8)调度软件服务器计算各个加权时间段T₁′的内存空间资源价格C_0i和及相应的投资收益率ROI，供调度使用；步骤(9)每个步骤(3)中所述的设定的时间间隔计算市场理性系数r′=r′*r~,]]>在重复步骤(8)，供用户做非理性选择的使用。