[发明专利]一种集群环境中基于分簇的节能调度方法

摘要

一种集群环境中基于分簇的节能调度方法，具体步骤是：读并行任务的有向无环图DAG文件，构建每个任务所对应的簇，簇的合并，最后是簇的映射，完成簇到处理机的调度。其根据集群系统对性能和能耗的注重程度以及系统中CPU功耗和网络功耗特点设置一个阈值，在簇的合并过程中对当前未分簇任务增加的计算能耗和减少的通信能耗进行权衡，决定是否删除已分簇任务，以此来控制系统性能、CPU能耗以及网络通信能耗。综合考虑了集群系统性能和能耗这两方面的要求，采取聚簇调度方法，在性能、CPU能耗以及网络通信能耗之间进行平衡，在保证系统性能的前提下节省系统总能耗，适用于集群系统环境中基于能量优化的并行任务调度。

主权项

种集群环境中基于分簇的节能调度方法，其步骤如下：一、首先读取并行任务有向无环图DAG文件；二、构建每个任务所对应的簇对于并行任务集V，共有n＝|V|个任务，标记所有任务为未分簇；首先从入口任务v1开始并构造对应的簇C(v1)＝{v1}；对于其他的每个任务vk合并其最佳前驱所对应的簇C(FP(vk))，也即是C(vk)＝{vk}∪C(FP(vk))，其中循环变量k为任务序号，依次循环执行直到出口任务vn结束；三、簇的合并根据集群系统对性能和能耗这两个指标的注重程度以及处理器功耗和网络功耗特点，设置一个阈值Threshold；从出口任务vn开始，检验每个任务vi所对应的簇C(vi)；如果该簇中至少有一个任务未分簇，则进入该簇将未分簇的任务标记为已分簇，并从簇尾(序号较大的任务)到簇头分析已分簇的任务；倘若该簇中的所有任务均已分簇，则将该簇清空；对已分簇任务进行分析过程中，如果不删除当前已分簇的任务，则会减少调度长度以及任务之间的通信能耗，增加未删除任务的计算能耗，减少时间为lesstime(等于减小的任务调度长度)，增加能耗为moreenergy(等于未删除任务计算能耗减去它与后继任务之间的通信能耗)；对于同构集群，如果增加能耗moreenergy大于指定的阈值Threshold，则将该任务前面的所有任务从簇中删除；对于异构集群，如果减少时间lesstime＜0，则将该任务前面的所有任务从簇中删除；四、最后是簇的映射，完成簇到处理机的调度对于同构集群，如果某个簇非空，则将该簇分配给一个空闲处理器，完成簇C(vk)到处理机Pm的映射；对于异构集群，若某个簇在某个空闲处理机上执行的能量消耗最小，就将该簇调度到对应的处理机上，并且标记该处理机已经被占用。