[发明专利]基于预算限制自组织云任务执行时间最短化资源分配方法

摘要

本发明提供一种基于预算限制自组织云任务执行时间最短化资源分配方法，包括以下步骤：步骤1，自组织云中工作节点收集各物理节点的可用资源；步骤2，自组织云中工作节点收集用户的任务请求；步骤3，自组织云中工作节点采用差分进化算法对自组织云中虚拟资源进行分配。本发明提供资源分配方法，可以充分挖掘自组织云中CPU计算资源、磁盘读写速度资源和网络带宽资源，从多个维度以任务执行时间最短化为目标动态按需分配资源。

主权项

1.一种基于预算限制自组织云任务执行时间最短化资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，自组织云中工作节点收集各物理节点的可用资源；步骤2，自组织云中工作节点收集用户的任务请求；步骤3，自组织云中工作节点采用差分进化算法对自组织云中虚拟资源进行分配；步骤3所述的自组织云中工作节点采用差分进化算法对自组织云中虚拟资源进行分配，具体步骤如下：步骤3.1，工作节点初始化差分进化算法的参数，具体为：初始化的参数包括：问题维度N_L∈[2,3]、种群规模N_p∈[100,200]、缩放比例因子F∈[0.5,1]、交叉概率P_CR∈[0.8,1]、差分进化算法解的范围[r_min,r_max]以及差分进化算法的最大迭代次数N_g∈[500,600]，并且令迭代次数序号gen＝1；初始化参数还包括：自组织云中物理节点P_s资源的价格向量自组织中云物理节点P_s资源的最大容量向量自组织云物理节点P_s剩余资源的容量向量自组织云中任务t_ij所需要的多维资源向量、自组织云中任务t_ij的预期资源向量自组织云中任务t_ij分配的多维资源向量自组织云中任务t_ij所需要的多维资源向量和自组织云中任务t_ij的优先权向量w(t_ij)需要满足公式(1)；其中P_s表示自组织云中节点序号，t_ij表示自组织云中提交给节点P_i的第j个任务；初始化自组织云中单位时间内执行任务t_ij的预算代价B(t_ij)，采用公式(2)确定自组织云中任务t_ij的执行时间，其中，l_k(t_ij)表示向量l(t_ij)的第k个分量，r_k(t_ij)表示向量r(t_ij)的第k个分量，k∈N_L；对群体进行初始化，采用公式(3)随机产生N_p个差分进化算法的初始解r(t_ij)初始解需要满足公式(4)和公式(5)，r(t_ij)＝r_min+(r_max‑r_min)*rand(N_p,N_L)                (3)e(t_ij)≤r(t_ij)≤a(P_s)                                  (4)其中，rand(N_p,N_L)表示N_p行N_L列位于(0,1)区间的随机数，b_k(P_s)表示向量b(P_s)的第k个分量，r_k(t_ij)表示向量r(t_ij)的第k个分量；步骤3.2，工作节点采用差分进化算法对每个个体进行变异操作；步骤3.3，工作节点采用差分进化算法对每个个体进行交叉操作；步骤3.4，工作节点采用差分进化算法对每个个体进行选择操作；步骤3.5，重复步骤3.2～3.4N_g次，输出最小值对应的解向量，N_g表示差分进化算法的最大迭代次数；步骤3.3所述的工作节点采用差分进化算法对步骤3.2产生的每个个体进行交叉操作，具体过程为：设定rand∈(0,1)之间的随机数，将P_CR与rand比较，若rand＜P_CR，则保留变异产生的向量，否则采用公式(7)在解的范围内随机产生新向量，r^new(t_ij)^gen＝r_min+(r_max‑r_min)*rand(1,N_L)                (7)其中rand(1,N_L)表示1行N_L列位于(0,1)区间的随机数。