[发明专利]基于市场经济模型的网格资源调度方法

说明书

技术领域

本发明属于一种网格资源调度方法，特别是一种基于市场经济模型的网格资源调度方法。

背景技术

由于计算机和通信网络技术的迅猛发展，特别是Internet的广泛应用、并行与分布计算技术将朝着基于高速网络的、面向大区域的高性能并行和分布计算—计算网格的技术方向发展。Lan foster、CarlKesselman和Steven Tuecke指出，网格计算是在动态变化的、拥有多个部门或团体的复杂虚拟组织中，进行安全灵活的协同资源共享与问题求解，目前的众多网格系统，例如Globus、Legion在底层通信、异构资源整合、在线控制等方面已经进行了大量的研究，并开发了各种相应的平台和组件。但是这些系统对于资源管理这个关键性问题的投入明显不足。网格环境中的资源管理和调度是个复杂的问题。在网格中，大量地理上分布的资源为不同的组织拥有，这些组织具有不同的使用规则、不同的计费模型、不一样的负荷能力和不同的使用模型，这些都是问题所在；此外生产者(资源拥有者)和消费者(资源使用者)各自具有不同的目标、目的、策略和需求，这也会对网格中的资源共享产生影响。由于网格的这些特点，一些传统的资源管理和调度方式在网格中并不适用。在网格环境中使用经济学原理进行资源管理和调度是网格从理论研究向实际应用所必须跨越的一步。

目前基于经济学的网格资源项目主要有GESA(Grid EconomicServices Architecture)、G-Commerce和GRACE。其中GESA和G-Commerce各项工作刚刚起步，缺乏相关文献和具体实现。澳大利亚Monash大学的Buyya设计的GRACE网格资源框架是一个基于分布式、可计算的经济学体系框架，用于在网格环境中进行资源交易。GRACE架构中定义了一个网格资源代理GRB层，负责资源发现、选择、绑定等关键任务。包括作业控制代理(Job Control Agent)、网格浏览器(Grid Explorer)、资源调度器(Schedule Advisor)交易管理器(Trade Managementer)、部署代理(DeploymentAgent)和网格市场目录GMD。Nimord/G是DSTC(分布式系统技术中心)和Monash大学合作开发的一个工具集，主要设计目标是提供基于网格环境的大型分布式实验平台，提供一种简单的声明式参数化建模语言使用户可以规范化他们所要提交的作业和需求，并使用经济学模型进行资源调度和协同分配。Nimrod/G提供了优秀的GUI客户端，方便了用户的使用。

在网格资源调度方法中，Nimrod/G系统基于两项最为重要的QoS需求来设计，即用经济学驱动作业截止期(deadline)和预算约束(budgetconstrained)(DBC)调度算法按照用户的需求来分配资源。为代价、时间和时间变量的最优化策略研究了3种调度算法以支持截止期和预算约束，但是DBC算法并没有考虑到网格中资源的充分利用，使资源的利用效率达到最优化。

基本作业调度过程可以这样来描述作业调度，可视为代理对M个资源提出N个相互独立的作业任务请求的调度，通常情况下，作业的数目N≥M，当用户提交一个包含N个相互独立QoS的作业请求时，代理执行如下步骤：

①确定资源和资源的特性，并选择能够执行作业任务的资源；

②用经济模型建立作业的执行成本；

③使用调度算法选择符合用户需要的资源执行任务；

④将任务部署到资源上，监控；

⑤任务执行完毕，收集结果，返回给用户，记录相关的资源使用记录和支付记录；

⑥反复调度，重复执行③～⑤，确定调度在时间和预算之内完成；

⑦如果需要进行数据清理。

发明内容

本发明的目的是在DBC方法基础上考虑到任务传输时延的资源调度策略，使资源的利用达到最优，减少了系统调度的成本开销，而提供一种基于市场经济模型的网格资源调度方法，该方法在网格资源管理系统中具有很好的性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的具体方法是：

第一步骤：调度程序接收系统创建的任务列表；

第二步骤：调度程序接收资源列表；

第三步骤：初始化总的任务长度为0；

第四步骤：获取第一个资源的处理速率MIPS；

第五步骤：用资源的处理速率乘以间隔时间得到第一个任务的长度MI；

第六步骤：创建一个新的任务，其长度等于总的任务长度；

第七步骤：为任务组设置用户的ID；

第八步骤：把任务组添加到任务列表2中；