专利名称：：无线超宽带动态联接集群计算机的智能资源管理方法
技术领域：
：本发明属于网络系统资源管理领域，特别涉及一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法。
背景技术：
：随着社会的发展，个人计算机PC(PersonalComputer)已成为人们工作、学习、生活等方面不可缺少的工具，尤其是在办公室、实验室、电化教学教室等场所得到了广泛的应用。不过现阶段PC的使用都是一个用户独占一台主机资源及其外设，一般用户在绝大多数时间内只使用了计算机的小部分运算处理能力，造成了计算机资源的闲置，因此，在同一场所有多个用户、需要有多台PC的情况下，如果能够共享计算机的软硬件资源，不仅可以提高资源的利用率，同时也能够降低投资成本。针对PC目前的使用状况，专利文献(申请号200710030225.1，发明名称终端移动式无线超宽带动态联结集群计算机及其运行方法)分析了造成PC资源闲置的主要原因，并充分利用目前的超宽带(UWB)无线传输技术能在3.1GHz到10.6GHz频率之间提供最高达到480Mbps数据传输速率，提出了一种终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机及其运行方法。该集群计算机包括主机群和终端群，主机群由计算机或服务器主机及与之连接的主机无线传输模块构成，主机之间采用有线或无线的方式连接成为局域网，主机采用多用户操作系统；终端群由计算机终端及与之连接的终端无线传输模块构成；主机群中的任一主机可以与终端群中的任一终端通过主机无线传输模块和终端无线传输模块建立点对点的高速无线连接。该集群计算机如图l所示。利用上述专利文献所提供的终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机，可以降低成本、实现用户移动和简化运行维护，但在资源管理方面，其所提供的运行方法中只采用了简单的用户分级管理。对无线超宽带集群计算机的资源管理还存在如下不足(1)无论用户数量的多少，所有主机全部都开机，而没有根据用户对资源的需求来动态提供主机资源，即随着用户数量的增加逐步增加主机资源，随着用户数量的减少逐步减少主机资源，实现主机的自动开机和关机；(2)简单的用户分级分配给用户的资源是固定不变的，没有根据用户实际使用资源的多少来平衡用户之间的资源占用，实现对用户之间资源的动态调度。上述不足会造成资源的闲置和降低资源的利用率，因此，对无线超宽带集群计算机提供一种全面智能的资源管理方法，将会优化集群计算机的资源配置，进一步降低成本和提供高可靠性的服务，使无线超宽带集群计算机更具实际应用价值和市场竞争力。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法，提高资源利用率、优化资源配置，从而进一步降低投资成本和管理成本，提高可靠性，并提供差异化服务。本发明所提供的一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法，其特征是它包括主机自动开机过程、用户分级过程、动态资源调度过程和主机自动关机过程。所述的自动开机过程、用户分级过程、动态资源调度过程和主机自动关机过程分别采用下面的具体步骤实现主机自动开机过程，其具体步骤包括(1)在主机群增加一个"终端开机监控器"，其功能是当有终端开机时能够触发一台主机自动开机；"终端开机监控器"可以集成到某台主机中，也可以是一个独立的设备；(2)当所有主机都关闭时，"终端开机监控器"处于活动(Active)状态；()有一台或多台终端开机；(4)"终端开机监控器"检测到有终端开机的信号；(5)"终端开机监控器"选择触发其中一台主机开机，选择的条件可以是主机的运行时间、或主机的资源使用情况、或其他可衡量的量化值；也可以是每次都固定触发某一台主机开机；(6)如果被选择的主机在时间T内无法开机，重复步骤(5)，"终端开机监控器"将选择触发下一台主机；(7)被触发的那台主机开机，为已开机的终端提供服务；(8)有主机开机后，"终端开机监控器"置为非活动(Inactive)状态；(9)主机群监控终端群资源使用情况；(10)如果主机群检测到主机群资源已不能满足终端群的需求时，将增加一台主机开机；(11)直到主机群的资源能够满足终端群的需求。主机自动开机过程的流程如图2所示。用户分级过程，其具体步骤包括(1)用户向集群计算机管理者申请登陆帐号和服务等级；(2)集群计算机管理者为用户分配登陆帐号和相应的服务等级；(3)用户通过终端输入登陆信息；(4)主机群收到登陆信息后，根据用户的等级为用户分配相应的主机资源；(5)主机群为用户提供服务。用户分级过程的流程如图3所示。动态资源调度过程，其具体步骤包括(1)主机群监测终端群中每台活动终端使用资源的情况；(2)如果在时间T(T>0)内某台终端使用资源的比例低于某个阀值L1，主机群将分配给该终端的资源调整出一部分作为预留资源；(3)如果在时间T(T>0)内某台终端使用资源的比例高于某个阀值L2，这时若有预留资源，则主机群将部分预留资源分配给该终端，以满足该终端对资源需求；(4)如果被调整出资源的用户资源需求增加，且在其规定级别范围内，则主机群首先从预留资源中调配资源给该用户，如果预留资源不够，主机群将回收分配出去的部分预留资源以满足该用户的需求；(5)主机群保存着一个"动态资源调度列表"，内容包括各终端使用资源的比例、调整资源的情况、剩余预留资源情况、预留资源分配情况等。动态资源调度过程的流程如图4所示。主机自动关机过程，其具体步骤包括(1)主机群监测终端群的资源使用情况；(2)当主机群检测到由N台主机所提供给终端群的资源可以由N-1台主机来保证；(3)主机群从N台主机中选择一台；(4)将由该台主机提供服务的终端切换到由其余N—1台主机提供；(5)所选择主机空闲后自动关机；(6)重复步骤(1)一(5);(7)直至最后一台主机关机；(8)将"终端开机监控器"置为活动(Active)状态。主机自动关机过程的流程如图5所示。本发明所提供的一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法，与现有技术相比，具有如下优势(1)通过主机自动开机和自动关机过程，不仅可以优化集群计算机的资源配置，而且可以最大限度地节省损耗成本和维护成本，同时也提高了集群计算机维护的自动化程度；(2)现有的多用户系统一般都是对所有用户平均分配资源，本发明通过用户分级可以对不同的用户级别提供不同的主机资源，达到充分利用共享资源，并提供差异化服务；(30动态资源调度可以平衡用户之间的资源使用，提高了集群计算机资源的利用率；综上所述，本发明所提供的一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法，可以优化集群计算机的资源配置、降低成本、提高资源的利用率，从而有效保障集群计算机服务的可靠性。图1为本发明涉及的无线超宽带集群计算机示意图；图2主机自动开机过程流程图；图3用户分级过程流程图；图4动态资源调度过程流程图；图5主机自动关机过程流程图；图6实施例无线超宽带集群计算机示意图。具体实施方式本发明所提供的一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法，是基于主机群和终端群之间由无线超宽带信号连接而组成的集群计算机。下面结合具体的实施例来说明本发明的具体实施方式。实施例的无线超宽带集群计算机如图6所示，主机群由三台主机M1、M2、M3和一台终端开机监控器T-Monitor组成，这四台设备由局域网互联；终端群由6台终端T1、T2、T3、T4、T5、T6组成；主机群和终端群之间由无线超宽带信号互联；资源配置上平均一台主机可以为两台终端提供服务。一、主机自动开机本实施例中集群计算机的初始状态是3台主机和6台终端都处于关机状态，只有"终端开机监控器"T-Monitor处于激活状态，实时监测是否有终端开机。假设现有3个用户在3台终端T1、T2、T3上开机，每个用户需要占用一台主机资源的50%。T-Monitor监测到有主机开机，根据其存贮的有关主机的信息选择触发一台主机开机(本实施例选择的条件规定为序号最小)，即首先选择触发Ml开机。如果Ml在时间T(T可以取为l分钟或其它时间)内无法开机，T-Monitor将触发M2开机，以次类推。此实施例假设M1可以正常开机。Ml成功开机后，T-Monitor的状态就置为非激活状态。M1接收从T1、T2、T3三台终端发送过来的用户登陆信息，进行认证后，开始为用户提供服务。但M1发现一台主机的资源不能满足三个用户的资源请求，于是M1触发主机M2开机，M1为T1、T2的用户提供服务，M2为T3的用户提供服务。如果这时T4开机，M2就为T3、T4提供服务；如果T5开机，主机群就要触发M3开机并为T5提供服务；如果T6开机，M3将为T5、T6提供服务。二、用户分级本实施例将用户分为三个等级0级为普通用户，可以占用一台主机30%的资源；l级为有一定运算量的用户，可以占用一台主机60%的资源；2级为需要进行大量运算的用户，可以占用一台主机100%的资源。用户在向集群计算机管理者申请登陆帐号时，需要申请用户级别。本实施例中假设用户1申请为0级用户，在T1登陆；用户2申请为1级用户，在T2登陆；用户3申请为2级用户，在T3登陆。T-Monitor监测到有终端开机，将触发主机Ml开机，但用户1和用户2需要占用一台主机90%的资源，因此M1的资源不能满足三个用户的需求，于是M1触发M2开机，这样Ml就为用户1和用户2提供服务，M2为用户3提供服务。三、动态资源调度本实施例中设集群计算机正在为三个用户服务用户1为0级用户，在T1登陆；用户2为1级用户，在T2登陆；用户3为2级用户，在T3登陆。Ml为Tl、T2提供服务，M2为T3提供服务，M3没有开机。主机群监测每个用户使用资源的情况，并保存有一个"动态资源调度列表"记录资源的调度情况，本实施例取阀值0=50%，阀值12=90%。若用户2所进行的工作在时间T(T可以取30分钟或其它时间)内只使用了所分配资源的40%(<L1)，而用户3在时间T内使用了所分配资源的95X(>L2)。于是，主机群将用户2所占用的资源调整出一部分(本实施例为50%)即一台主机资源的30%(60%X50%=30%)作为预留资源。而将预留资源的一部分(本实施例取50%，即为一台主机资源的15%)分配给用户3使用，并启动主机间的并行运算功能来加快运算速度。主机群将资源调度结果记录在"动态资源调度列表"中，本实施例中动态资源调度列表如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注本实施例用占用一台主机资源的百分比衡量资源的大小如果用户2所需要的资源由一台主机资源的24%(60%X40%=24%)上升到34%，主机群首先查询预留资源是否可以满足要求，现剩余预留资源为一台主机资源的15%，可以满足其要求，于是主机群将一台主机资源10%的预留资源分配给用户2。如果用户2所需要的资源由一台主机资源的34%继续上升到60%，显然预留资源已经不够，于是主机群就将分配给用户3的预留资源全部回收，重新分配给用户2。需要说明的是，本实施例中是用占用一台主机资源的百分比来衡量资源的大小，实际应用中可以采用其他的量化值来衡量资源的大小。四、主机自动关机假设集群计算机为6个用户提供服务，分配给每个用户的资源均为一台主机资源的50%，M1为T1、T2提供服务，M2为T3、T4提供服务，M3为T5、T6提供服务，主机群实时监测各终端的资源使用情况。若T4和T6的用户完成工作退出登陆，主机群监测到此情况后，就将由M3提供服务的T5切换到由M2为T5提供服务，切换过程完成后M3空闲，于是，M3自动关机。若T2和T3的用户也退出登陆，主机群就将由M2提供服务的T5切换到由Ml为T5提供服务，切换过程完成后M2即空闲，于是，M2也自动关机。若T1和T5也相继退出登陆，这样M1也已空闲，所以，Ml自动关机。因为所有的主机都已关闭，于是，"终端开机监控器"T-Monitor的状态置为激活状态。以上实施例及所述内容说明了本发明所提供的一种无线超宽带集群计算机的智能资源管理方法的具体实施方式，并非用来限定本发明的实施范围。权利要求1、无线超宽带动态联接集群计算机的智能资源管理方法，包括主机自动开机过程，其特征在于所述主机自动开机通过一个终端开机监控器实现，该主机自动开机过程包括如下步骤(1)当所有主机都关闭时，终端开机监控器处于活动状态；(2)有一台或多台终端开机时，终端开机监控器检测到有终端开机的信号；(3)终端开机监控器选择并触发集群主机中的一台主机，使被触发的主机开机；(4)如果被选择的主机在预设时间T内无法开机，重复步骤(3)，终端开机监控器将选择触发集群主机中的其他一台主机，所述T＞0；(5)有主机开机后，终端开机监控器置为非活动状态；主机群监控终端群资源使用情况。2、根据权利要求1所述的智能资源管理方法，其特征在于步骤(3)中，终端开机监控器选择触发主机的根据是已设置好的确定的一台主机或主机的运行时间、或主机的资源使用情况。3、根据权利要求2所述的智能资源管理方法，其特征在于步骤(5)中，如果主机群检测到主机群资源已不能满足终端群的需求时，将再开启一台主机；直到主机群的资源能够满足终端群的需求。4、根据权利要求3所述的智能资源管理方法，其特征在于所述智能资源管理方法还包括用户分级过程，该过程包括步骤(1)用户向集群计算机管理者申请登陆帐号和服务等级；(2)集群计算机为用户分配登陆帐号和相应的服务等级；(3)用户通过终端输入登陆信息；(4)主机群收到登陆信息后，根据用户的等级为用户分配相应的主机资源；(5)主机群为用户提供服务。5、根据权利要求4所述的智能资源管理方法，其特征在于所述智能资源管理方法还包括动态资源调度过程，该过程包括步骤(1)主机群监测终端群中每台活动终端使用资源的情况；(2)如果在时间T内某台终端使用资源的比例低于设定的阀值Ll，主机群将分配给该终端的资源调整出一部分作为预留资源，所述TX)，L1>0;(3)如果在时间T内某台终端使用资源的比例高于某个阀值L2，这时若有预留资源，则主机群将部分预留资源分配给该终端，所述TX)，L2>0;(4)如果被调整出资源的用户资源需求增加，则主机群首先从预留资源中调配资源给该用户，并使该用户使用的资源大小在其级别所对应的能使用的最大资源范围内，如果预留资源不够，主机群将回收该用户被分配出去的部分预留资源以满足该用户的需求。6、根据权利要求5所述的智能资源管理方法，其特征在于在动态资源调度过程中，主机群动态保存一个"资源调度列表"，内容包括各终端使用资源的比例、调整资源的情况、剩余预留资源情况、预留资源分配情况。7、根据权利要求6所述的智能资源管理方法，其特征在于所述的智能资源管理方法还包括主机自动关机过程，该过程包括步骤(1)主机群监测终端群的资源使用情况；(2)当主机群检测到由N台主机所提供给终端群的资源可以由N-1台主机来保证，N为自然数；(3)主机群从N台主机中选择一台，将由该台主机提供服务的终端切换到由其余N—1台主机提供；(4)所选择主机空闲后自动关机；(5)重复上述步骤(1)一(4),直至最后一台主机关机，将终端开机监控器置为活动状态。8、根据权利要求17中任一项所述的智能资源管理方法，其特征在于所述的终端开机监控器是一个独立的设备或集成在所述无线超宽带动态联接集群计算机中的一台主机中。全文摘要本发明公开了一种无线超宽带动态联接集群计算机的智能资源管理方法，该方法通过一个终端开机监控器实现主机自动开机过程，使开机时主机群实现有选择的开机，从而减少集群计算机资源的浪费；该方法还包括用户分级过程，根据用户等级分配资源，使资源的分配更灵活；该方法根据用户的实际使用资源的情况，实现动态资源调度过程，使各主机的资源得到充分的利用；该方法还包括主机自动关机过程，通过监测终端群的资源使用情况并进行主机资源切换，实现用最少的主机满足终端用户对资源的需求。本发明能提高集群计算机资源利用率、优化资源配置，从而进一步降低投资成本和管理成本，提高可靠性，并提供差异化服务。文档编号H04L12/26GK101188526SQ200710032660公开日2008年5月28日申请日期2007年12月18日优先权日2007年12月18日发明者刘桂开,军张,岗韦申请人:华南理工大学