专利名称：超级计算机的任务调度方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术领域，更具体地说，涉及一种超级计算机的任务调 度方法及系统。
背景技术：
超级计算机，是指多个计算节点组合起来的能平行进行大规模计算或数据 处理的计算机，也称为并行计算机。超级计算机在运行时会消耗大量的电能， 通常，超级计算机会通过调度中心统计所有计算节点的状态，根据计算节点的 状态调度任务。而超级计算机有成千上万个计算节点，仅由调度中心进行统计、 筛选和调度，难以遍历所有的计算节点，且容易导致拥塞，从而使得超级计算 机运行时消耗大量的能量，同时也降低了超级计算机的运行效率。
发明内容
基于此，有必要提供一种能减少能耗的超级计算机的任务调度方法。 此外，还有必要提供一种能减少能耗的超级计算机的任务调度系统。
所迷超级计算机的任务调度方法包括A.计算节点查阅应用负栽表，判断 计算节点是否能完成等待运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务 的并行部分；B.调度中心接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任 务的并行部分所增加的能耗；C所述调度中心选择所述增加的能耗最小的计算 节点，将所述任务的并行部分调度到该计算节点。
优选地，所述应用负载表记录的内容包括任务的运行状态、任务的运行 地址、运行任务的并行部分所需的计算能力和运行任务的并行部分所需的能耗。
所述步骤A中判断计算节点能否完成等待运行的任务的并行部分的步骤具 体是计算节点查阅应用负栽表，获取完成等待运行的任务的并行部分所需的计算能力，当所述计算节点自身的剩余计算能力大于所述并行部分所需的计算 能力时，则判断所述计算节点能完成所述等待运行的任务的并行部分。
所述步骤C之后还包括D.将所述任务的并行部分的运行状态由等待运 行更新为正在运行，以及更新所述任务的并行部分的运行地址。
另外，所述方法还包括E.计算节点查阅应用负栽表，判断计算节点是否 能完成正在运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述正在运行的任务的 并行部分；F.调度中心接收计算节点的运行请求，获取将所述正在运行的任务 的并行部分迁移到计算节点以及该计算节点运行该任务的并行部分所增加的能 耗；G.所述调度中心查阅应用负载表，获取运行所述任务的并行部分所需的能 耗，当所述增加的能耗小于所述应用负载表中记录的运行所述任务的并行部分 所需的能耗时，则将所述正在运行的任务的并行部分迁移到所述计算节点。
优选地，所述步骤G之后还包括更新所述任务的并行部分的运行地址以 及更新运行所述任务的并行部分所需的能耗。
所述超级计算机的任务调度系统包括至少一个计算节点，所述计算节点 用于查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成等待运行的任务的并行部分， 若是，则请求运行所述任务的并行部分；调度中心，与所述计算节点进行交互， 用于接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任务的并行部分所增加 的能耗，以及选择所述增加的能耗最小的计算节点，并将所述等待运行的任务 的并行部分调度到该计算节点。
优选地，所述计算节点还用于查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成 正在运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行部分。
进一步优选地，所述调度中心还用于接收计算节点的运行请求，获取将正 在运行的任务的并行部分迁移到计算节点以及该计算节点运行所述任务的并行 部分所增加的能耗，以及查阅应用负载表，获取运行所述任务的并行部分所需 的能耗，当所述增加的能耗小于所述应用负载表中记录的运行所述任务的并行
5部分所需的能耗时，则将所述任务的并行部分迁移到所述计算节点。
上述超级计算机的任务调度方法及系统中，通过计算节点查阅应用负载表， 当计算节点自身能完成等待运行的任务的并行部分时，则主动请求运行该并行 部分，而调度中心获取各计算节点完成该并行部分所增加的能耗，选择所增加 的能耗最小的计算节点，并将任务调度到该计算节点。由于计算节点是根据自 身能力主动请求运行任务，而调度中心选择能耗最小的计算节点运行任务，这 样，能有效减少超级计算机的能耗。
图l是一个实施例中超级计算机的任务调度方法的流程图； 图2是另 一个实施例中超级计算机的任务调度方法的流程图； 图3是一个实施例中超级计算机的任务调度系统的示意图。
具体实施例方式
图l示出了一个实施例中超级计算机的任务调度方法流程，具体过程如下
在步骤S101中，计算节点查阅应用负载表，判断计算节点能完成等待运行 的任务的并行部分时，则请求运行所述任务的并行部分。
在步骤S102中，调度中心接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所 述任务的并行部分所增加的能耗。
在步骤S103中，调度中心选择所述增加的能耗最小的计算节点，并将所述 任务的并行部分调度到该计算节点。
在一个实施方式中，应用负载表可存储在一个计算节点上，供调度中心和 各计算节点进行查阅。应用负载表可记录的内容包括任务的运行状态、任务
的运行地址、运行任务的各并行部分所需的计算能力和运行任务的各并行部分 所需的能耗等。其中，任务的运行状态包括等待运行、正在运行和运行完成；任务的运行地址即运行该任务的各并行部分的计算节点所在地址。
在一个实施方式中，判断计算节点能否完成等待运行的任务的并行部分的
过程具体是计算节点查阅应用负载表，获取完成等待运行的任务的并行部分 所需的计算能力，当计算节点自身的剩余计算能力大于所述并行部分所需的计 算能力时，则判断的该计算节点能完成所述等待运行的任务的并行部分。这里 的计算能力是指计算节点的中央处理能力(具体可以是浮点运算次数)、内存能 力(具体可以是内存大小)和网络能力(具体可以是网络带宽)等。
在一个实施例中，将任务调度到增加能耗最小的计算节点后，更新应用负 栽表，具体是将所述任务的并行部分的运行状态由等待运行更新为正在运行； 更新所述任务的并行部分的运行地址(即运行该并行部分的计算节点的地址)。
由于所有计算节点都能主动参与调度的过程，当计算节点判断自身能完成任务 的某一并行部分时，则主动请求运行该并行部分，同时计算其完成该并行部分 所增加的能耗并提供给调度中心，调度中心则选择能耗最低的计算节点，这样 使得任务调度更合理、公平和快速，能有效减少超级计算机的能耗，也能提高 超级计算机的运行效率。
图2示出了另一个实施例中超级计算机的任务调度方法流程，该流程描述 了计算节点请求运行正在运行的任务的并行部分的过程，具体过程如下
在步骤S201中，计算节点查阅应用负栽表，判断计算节点能完成正在运行 的任务的并行部分时，则请求运行所述任务的并行部分。
在步骤S202中，调度中心接收计算节点的运行请求，获取将该正在运行的 任务的并行部分迁移到计算节点以及该计算节点运行任务的并行部分所增加的 能耗。
在步骤S203中，调度中心查阅应用负载表，获取运行所迷任务的并行部分 所需的能耗。该能耗即正在运行任务的并行部分的计算节点所消耗的能量。
在步骤S204中，判断所述增加的能耗是否小于应用负载表中记录的运行所述任务的并行部分所需的能耗，若是，则进入步骤S205，否则结束。
在步骤S205中，将所述正在运行的任务的并行部分迁移到所述计算节点。 在步骤S206中，更新所迷任务的并行部分的运行地址以及更新运行所述任 务的并行部分所需的能耗。在一个实施例中，当计算节点完成正在运行的任务 的某一并行部分所增加的能耗以及将该并行部分迁移到该计算节点所增加的能 耗的总和小于正在运行该并行部分的计算节点的能耗时，则调度中心会将任务 的该并行部分迁移到计算节点。而应用负载表中记录的该任务的并行部分的运 行地址也将由原计算节点的地址更新为新计算节点的地址，且记录的运行该任 务的并行部分所需的能耗也将由原计算节点的能耗更改为新计算节点运行该并 行部分的能耗。
图3示出了一个实施例中超级计算机的任务调度系统，该系统调度中心100 及与其进行交互的至少一个计算节点(计算节点200、 300......N)。其中各计算节点(计算节点200、 300......N)用于查阅应用负栽表，判断计算
节点是否完成等待运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行 部分。
调度中心100用于接收各计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任 务的并行部分所增加的能耗，以及选择所述增加的能耗最小的计算节点，并将 所述等待运行的任务的并行部分调度到该计算节点。
在一个实施方式中，应用负栽表可存储在一个计算节点上，供调度中心和 各计算节点进行查阅。应用负载表可记录的内容包括任务的运行状态、任务 的运行地址、运行任务的各并行部分所需的计算能力和运行任务的各并行部分 所需的能耗等。其中，任务的运行状态包括等待运行、正在运行和运行完成； 任务的运行地址即运行该任务的并行部分的计算节点所在的地址。
在一个实施方式中，各计算节点(计算节点200、 300......N)还可用于查
阅应用负载表，判断其是否能完成正在运行的任务的并行部分，若是，则请求运行该正在运行的任务的并行部分。调度中心IOO则接收计算节点的运行请求，
获取将正在运行的任务的并行部分迁移到计算节点以及该计算节点运行所述任
务的并行部分所增加的能耗，同时，调度中心IOO查阅应用负载表，获取应用
负载表中记录的运行该任务的并行部分所需的能耗，当上述增加的能耗小于应 用负载表中记录的运行任务的并行部分所需的能耗时，则将该正在运行的任务 的并行部分迁移到该计算节点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述方法包括A.计算节点查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成等待运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行部分；B.调度中心接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任务的并行部分所增加的能耗；C.所述调度中心选择所述增加的能耗最小的计算节点，将所述任务的并行部分调度到该计算节点。
2、 根据权利要求l所迷的超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述 应用负栽表记录的内容包括任务的运行状态、任务的运行地址、运行任务的 并行部分所需的计算能力和运行任务的并行部分所需的能耗。
3、 根据权利要求2所述的超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述 步骤A中判断计算节点能否完成等待运行的任务的并行部分的步骤具体是计算节点查阅应用负载表，获取完成等待运行的任务的并行部分所需的计 算能力，当所述计算节点自身的剩余计算能力大于所述并行部分所需的计算能 力时，则判断所述计算节点能完成所述等待运行的任务的并行部分。
4、 根据权利要求1所述的超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述 步骤C之后还包括D. 将所述任务的并行部分的运行状态由等待运行更新为正在运行，以及更 新所述任务的并行部分的运行地址。
5、 根据权利要求4所述的超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述 方法还包括E. 计算节点查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成正在运行的任务的 并行部分，若是，则请求运行所述正在运行的任务的并行部分；F. 调度中心接收计算节点的运行请求，获取将所述正在运行的任务的并行 部分迁移到计算节点以及该计算节点运行该任务的并行部分所增加的能耗；G. 所述调度中心查阅应用负载表，获取运行所述任务的并行部分所需的能耗，当所述增加的能耗小于所述应用负载表中记录的运行所述任务的并行部分 所需的能耗时，则将所述正在运行的任务的并行部分迁移到所述计算节点。
6、根据权利要求5所述的超级计算机的任务调度方法，其特征在于，所述 步骤G之后还包括................— —J需的能耗。
7、 一种超级计算机的任务调度系统，其特征在于，所述系统包括 至少一个计算节点，所述计算节点用于查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成等待运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行部分； 调度中心，与所述计算节点进行交互，用于接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任务的并行部分所增加的能耗，以及选择所述增加的能耗 最小的计算节点，并将所述等待运行的任务的并行部分调度到该计算节点。
8、 根据权利要求7所述的超级计算机的任务调度系统，其特征在于，所述 计算节点还用于查阅应用负栽表，判断计算节点是否能完成正在运行的任务的 并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行部分。
9、 根据权利要求8所述的超级计算机的任务调度系统，其特征在于，所述 调度中心还用于接收计算节点的运行请求，获取将正在运行的任务的并行部分 迁移到计算节点以及该计算节点运行所述任务的并行部分所增加的能耗，以及 查阅应用负载表，获取运行所述任务的并行部分所需的能耗，当所述增加的能 耗小于所述应用负载表中记录的运行所述任务的并行部分所需的能耗时，则将 所述任务的并行部分迁移到所述计算节点。
全文摘要
本发明提供了一种超级计算机的任务调度方法及系统，所述方法包括A.计算节点查阅应用负载表，判断计算节点是否能完成等待运行的任务的并行部分，若是，则请求运行所述任务的并行部分；B.调度中心接收计算节点的运行请求，获取计算节点完成所述任务的并行部分所增加的能耗；C.所述调度中心选择所述增加的能耗最小的计算节点，将所述任务的并行部分调度到该计算节点。采用本发明提供的超级计算机的任务调度方法及系统，能有效降低超级计算机的能耗。
文档编号G06F9/50GK101604264SQ20091010871
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者朱定局 申请人:深圳先进技术研究院