[发明专利]混合云中基于截止时间和费用约束的调度模型及方法

摘要

本发明公开了一种混合云中基于截止时间和费用约束的调度模型及方法，针对混合云调度中私有云利用率不高和公有云费用偏高的问题，基于性能和费用目标提出了两个调度策略—截止时间优先和费用优先策略，建立了混合云中的任务和资源模型，能够根据用户提交的任务需求自适应选择合适的调度资源，对截止时间要求比较高的任务可以优先调度至公有云，对费用要求高的任务可以优先调度至私有云，而且两种策略均满足截止时间和一定的费用约束。本文的两种调度策略在调度完成时间、费用、截止时间超出率和私有云利用率等方面均有很好的表现，尤其是当任务量比较大的时候，两种调度策略表现出更好的自适应性和优势。

主权项

一种混合云中基于截止时间和费用约束的调度模型的调度方法，其特征是：调度模型包括用户接口、任务请求管理器和调度管理器；用户接口用于将用户提交的任务请求送至请求管理器，任务请求管理器用于将任务请求信息传输至调度管理器，调度管理器根据任务需求，结合保存在调度管理器中的公有云和私有云的资源信息，运用混合云调度方法将任务调度至公有云或私有云上，完成任务处理后将结果返回给用户；调度方法包括步骤：1)资源描述：定义公有云资源Ru为：Ru＝＜Cu,Lu，Pu,Su,Qu＞    (1)其中，Cu为公有云资源计算能力，影响任务的计算时间；Lu为传输能力，影响任务的传输时间；Pu为计算价格，Su为存储价格，Qu为传输价格；定义私有云资源为：Rr＝＜Cr,Lr＞    (2)其中，Cr为私有云资源计算能力，影响任务的计算时间；Lr为传输能力，影响任务传输时间；2)任务描述：设任务Ti为任务请求的一个单位，每个资源一次处理一个任务，则任务Ti定义为：Ti＝＜TDi,TCi,TLi,TMi＞    (3)其中，TDi为任务的截止时间；TCi为任务大小；TLi为任务计算所需信息量；TMi为任务的预算花费；3)调度约束描述：在任务调度时有两个约束：截止时间和费用；任务完成时间由任务计算时间和传输时间两部分组成；任务Ti分别在公有云和私有云中的完成时间tiRu、tiRr如下：tiRu=TCiCu+TLiLu---(4)]]>tiRr=TCiCr+TLiLr---(5)]]>截止时间约束条件为tiRu≤TDi和tiRr≤TDi；任务Ti的花费Fi计算公式为：Fi＝TCi×Pu+TLi×Qu+TLi×Su    (6)费用约束条件为Fi≤TMi；4)费用优先调度策略：费用优先调度策略是在满足截止时间约束条件下优先将任务调度至私有云；在调度时首先判断任务Ti在私有云的完成时间约束，若tiRr≤TDi，则调度至私有云，否则调度至公有云，调度至公有云时，要满足费用约束条件Fi≤TMi；n个任务的花费问题转化为以下优化问题，相关优化及约束描述如下：最小费用公式为：MinΣi=1nFi=MinΣi=1n(TCi×Pu+TLi×Qu+TLi×Su)---(7)]]>公有云截止时间约束条件：tiRu=TCiCu+TLiLu≤TDi---(8)]]>私有云截止时间约束条件：tiRr=TCiCr+TLiLr≤TDi---(9)]]>费用时间约束条件：Fi＝TCi×Pu+TLi×Qu+TLi×Su≤TMi    (10)5)截止时间优先调度策略：截止时间优先调度策略是在满足费用约束条件下优先将任务调度至完成该任务较快的资源上；首先判断任务在公有和私有云资源的完成时间，将任务调度至能尽早完成的资源上，在同等条件下，兼顾私有云优先的原则；调度至公有云时，首先需要判断费用约束条件，相关优化及约束描述如下公式：最小时间公式：Min(Σi=1ntiRu,Σi=1ntiRr)=Min(Σi=1n(TCiCu+TLiLu),Σi=1n(TCiCr+TLiLr))---(11)]]>公有云截止时间约束条件：私有云截止时间约束条件：费用时间约束条件：Fi＝TCi×Pu+TLi×Qu+TLi×Su≤TMi    (14)。