点的资源状态信息、历史服务信息，并通过一定规则交换给调度执行节 点，为调度选择过程做准备。调度执行节点根据所接收到的任务请求的资源需求量，首先计 算节点组中每个节点加载该任务后的资源利用率增量，W及不同资源间资源占用情况均衡 度，W此作为主要评估准则。之后，进行调度节点选择，选择原则为在满足资源利用率增量 尽量低，不同类型资源的占用尽量均衡的情况下，选择合适的节点作为任务执行节点。
[0093] 最后所应说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非限制。尽管参 照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方 案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种分布式节点组内的任务调度方法，所述方法包含： 步骤101)收集组内各节点的资源状态信息和历史服务信息； 步骤102)接收服务请求命令，解析请求命令获得请求的任务； 步骤103) 根据各节点的资源状态信息和历史状态信息，计算由组内每个节点加载任务后的资源 利用率增量和组内各类资源的占用情况； 依据使组内各节点的资源利用率增量尽量低和对组内各类资源的占用尽量均衡的原 则选择组内的服务执行节点，由选择的服务执行节点提供请求的任务。2. 根据权利要求1所述的分布式节点组内的任务调度方法，其特征在于，所述步骤 101)进一步包含： 步骤101-1)组内的各节点均维护本节点的资源状态信息和历史服务信息； 步骤101-2)各节点将维护的资源状态信息和历史服务信息传输至调度执行节点，其 中，所述调度执行节点用于从组内选择针对一个具体任务的执行节点且该调度执行节点用 于接收用户的服务请求命令0。3. 根据权利要求1所述的分布式节点组内的任务调度方法，其特征在于，解析请求命 令即根据任务需求的历史服务信息进行计算和估计，获取任务对N种资源的任务需求资源 向量 0 = {〇1，〇2，…，oj ; 其中，所述历史服务信息包含：每个已执行任务对资源的实际需求和运行时间。4. 根据权利要求3所述的分布式节点组内的任务调度方法，其特征在于，所述步骤 103)进一步包含： 步骤103-1)根据节点的资源状态信息采用如下公式计算组内各节点的资源占用率， 其中，节点的资源状态信息包含；节点的可用资源向量和节点已占用的资源向量： rCj = (Ci, j，C2, j，…，Cn, j} Ci, j = (Si, j-s〇i, j)/Si, j 上述rcj表示组内任意一个节点Pj当前的资源占用率向量，Ci, J表示属于节点Pj的第 i种资源的占用率； 步骤103-2)计算将任务0分配至节点P,处理的属于本节点的各类资源的占用率； 步骤103-3)计算将任务0加载到节点P,后与加载之前属于本节点的各种资源的占用 率的增加量，即求解步骤103-2)得到的资源占用率与步骤103-1)得到的资源占用率的差 值，进而得到任务0对组内任意一个节点P，的资源占用率增量向量； 步骤103-4) 根据资源占用率增量向量中的各元素计算节点P，的资源占用影响率； 根据节点P，的不同类型的资源占用率之间的方差，采用如下公式得到节点内资源均衡 度。J :其中，r〇i, ,表示节点P,对任务0进行处理时第i类资源的占用率，N表 示一个节点组中所有节点一共可W支持的资源类型总数，i表示任一资源类型； 步骤103-5)将节点组内资源均衡度O ,和资源占用影响率y ,较小的节点作为执行节 点得到执行节点集合Pk,具体采用如下公式得到节点集合Px : Pk= {pj =班卵1〇川^，〇.j)T，j E [1,1'] 上述M'表示满足条件的执行节点集合中的节点数目，argmin表示使得Ji J和O J取得 最小值的对应节点； 步骤103-6)从执行节点集合中选择一个节点为最终执行节点，其中选择一个节点 的方法包括但不限于；随机、W某种概率分布、W某种准则进行选择，再将任务O转发给最 终执行节点进行处理。5. 根据权利要求4所述的分布式节点组内的任务调度方法，其特征在于，采用如下方 法求解得到执行节点集合Pk; 步骤1)定义均衡度搜索步长A O = OmJ/M'，其中O m。、和O mi。分别是节点 组P'中所有节点对应O值的最大值和最小值； 步骤。定义资源占用率增量步长A U = (Um。、-WmJ/M'，其中U m。、和y mi。分别是 节点组P'中所有节点对应U值的最大值和最小值； 步骤扣WxE [Umm，WmJ, y E [〇mi。，OmJ为搜索空间，进行最优值搜索，初始时 X(O) = y(〇) = t = 0 ； 步骤4)如果没有节点满足y < < x(t)且P < < y(t)，则x(t+l)= x(t) + A ]i , y(t+l) = y(t) + A O，t = t+1，循环步骤4);如果有满足条件的节点化，则将该 节点加入符合条件的节点集合Pk,形成调度节点集合，终止上述过程，输出节点集合信息。6. -种分布式节点组内的任务调度系统，其特征在于，所述系统包含： 位于组内各节点的信息汇集模块，用于收集本节点的资源状态信息和历史服务信息； 位于组内调度执行节点上的服务命令接收模块，用于接收服务请求命令，解析请求命 令获得请求的任务； 位于组内调度执行节点上的调度处理模块，用于： 根据各节点的资源状态信息和历史状态信息，计算由组内每个节点加载任务后的资源 利用率增量和组内各类资源的占用情况； 依据资源利用率增量尽量低和各类资源的占用尽量均衡的原则选择服务执行节点，由 服务执行节点提供请求的任务。7. 根据权利要求6所述的分布式节点组内的任务调度系统，其特征在于，所述信息汇 集模块进一步包含： 信息获取子模块，用于获取本节点的资源状态信息和历史服务信息，所述资源状态信 息包含节点的可用资源向量和节点已占用的资源向量； 发送子模块，用于将维护的资源状态信息和历史服务信息传输至调度执行节点，其中， 所述调度执行节点用于从组内选择针对一个具体任务的执行节点且该调度执行节点用于 接收用户的服务请求命令0。8. 根据权利要求6所述的分布式节点组内的任务调度系统，其特征在于，信息获取子 模块还用于解析请求命令后根据任务需求，获取请求的任务对N种资源的任务需求资源向 量 0 = (〇1，〇2，…，oj。9. 根据权利要求6所述的分布式节点组内的任务调度系统，其特征在于，所述调度处 理模块进一步包含： 第一处理子模块，用于根据节点的资源状态信息采用如下公式计算节点的资源占用 率： rCj = (Cl, j，C2, j，…，Cn, j} 〇i j ^ (Si j_S〇i j) /Si j 上述rCj表示组内的任意一个节点Pj当前的资源占用率向量，Ci, J表示属于节点Pj的 第i种资源的占用率； 第二处理子模块，用于计算将任务O分配至节点P,处理该任务的资源的占用率： 第H处理子模块，用于计算将任务O加载到节点P，后与加载之前第i种资源的占用率 的增加量，进而得到任务O对组内任意一个节点P，的资源占用率增量向量； 获取资源占用影响率的子模块，用于根据资源占用率增量向量中的各元素得到节点P， 的资源占用影响率； 获取节点内资源均衡度的子模块，用于依据不同类型的资源占用率之间的方差采用如 下公式得到节点内资源均衡度〇，；其中：r〇i, ,表示节点P,对任务O进行处理时第i类资源的占用率，N表 示一个节点组中所有节点一共可W支持的资源类型总数，i表示任一资源类型； 执行节点集合获取子模块，用于将节点组内资源均衡度O，和资源占用影响率y，较小 的点作为执行节点得到执行节点集合Pk,具体采用如下公式得到节点集合Pk : Pk= {PJ =班卵1〇川^，〇.j)T，j E [1,1'] 上述M'表示满足条件的执行节点集合中的节点数目，argmin表示使得y ,和O ,取得 最小值的对应节点； 选择子模块，用于从执行节点集合Pk中选择一个节点为最终执行节点，再将任务O转 发给最终执行节点进行处理。10.根据权利要求6所述的分布式节点组内的任务调度系统，其特征在于，资源类型包 括；cpu数，内存容量或硬盘容量。
【专利摘要】本发明提供一种分布式节点组内的任务调度方法及系统，所述方法包含：步骤101)收集组内各节点的资源状态信息和历史服务信息；步骤102)接收服务请求命令，解析请求命令获得请求的任务；步骤103)根据各节点的资源状态信息和历史状态信息，计算由组内每个节点加载任务后的资源利用率增量和组内各类资源的占用情况；依据使组内各节点的资源利用率增量尽量低和对组内各类资源的占用尽量均衡的原则选择组内的服务执行节点，由选择的服务执行节点提供请求的任务。本发明提出的适用于解决单一任务在多资源约束、包含多服务节点的节点组的情况下的分布式调度方法。
【IPC分类】H04L29/08
【公开号】CN105656973
【申请号】
【发明人】王劲林, 尤佳莉, 刘学, 程钢, 邓浩江
【申请人】中国科学院声学研究所, 上海尚恩华科网络科技股份有限公司, 北京中科海力技术有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月25日