[发明专利]一种基于虚拟机性能向量的任务调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟机性能向量的任务调度方法，该方法应用于基于云计算的平台，属于计算机科学与技术领域。

背景技术

目前搜索引擎、电子商务等应用都采用云计算技术或网络化操作系统，任务调度技术作为云计算中的关键技术之一，对于服务程序的稳定、高性能运行有着至关重要的作用。

云计算的一个重要特点是资源虚拟化，它把服务器的计算能力、存储能力、网络通信能力等资源抽象成虚拟资源，这些虚拟资源组合成虚拟机。这样，一台物理服务器可以被抽象成多台具有独立计算能力的虚拟机。

计算能力、存储能力、网络通信能力等资源抽象成虚拟资源后，对这些虚拟资源的管理变得更加复杂。支持云计算的平台(云平台)为此建立了强大的虚拟机资源管理系统，以支撑服务程序(包含多个任务)的任务调度、资源分配等。

从技术角度看，服务程序的任务调度实质是对云平台中虚拟机资源的利用，从服务角度看，用户希望服务程序在执行时间、网络通信方面是可保障的，服务程序(或任务)的执行时间是一个重要指标。但从云平台运行稳定、高效的角度看，云平台给服务程序的运行分配的资源应该是公平、高效的，需要考虑虚拟机执行任务的负载均衡，将系统内的任务映射到合理的虚拟机上，达到充分、均衡的利用系统资源的目的，同时要考虑任务的特点，需要考虑服务的高效性。

目前，云平台中任务调度算法有Min-min算法、Max-min算法、遗传算法、模拟退火算法、Sufferage算法、蚁群算法等。对于快速发展的云计算，其主要有超大规模、虚拟化、高可靠性、按需服务以及高扩展性等特点，这些算法还有一定的距离，而对于传统的任务调度算法和网格计算下的任务调度算法，其目标更多的是快速的响应来自用户的任务请求，已经不能完全适应云计算的各个特点。因此提出适用于云平台的任务调度方式非要紧迫。

本发明提出一种基于虚拟机性能向量的任务调度方法，该方法首先抽象虚拟机的计算能力、存储量、虚拟机到调度节点的通信量和路由特性，针对各任务的需求(或特性，如计算量、存储量、网络通信量)，计算虚拟机的性能向量，从量、方向的角度调度任务，使任务能够分配到高效执行该类特点的任务的虚拟机上，由于采用了方向和量的差异化计算，总体上能达到负载均衡的目的。

发明内容

针对背景技术所述，本发明的目的在于提出一种基于虚拟机性能向量的任务调度方法。

本发明采用以下技术方案来实现：

本发明一种基于虚拟机性能向量的任务调度方法，该方法位于起任务调度作用云平台管理系统上，这里称谓任务调度节点，是云平台管理系统的一个软件模块。任务调度节点(调度节点)的位置如图1所示，大型网站或服务有大量的服务器，入口也很多，用户通过内容分发网络(Content Delivery Network)接入到不同的入口服务器，这里的入口服务器承担任务调度，所以一个入口服务器是一个调度节点；每个调度节点管理着一批虚拟机，这些虚拟机在一个管理域中，这里称谓内容分发网络管理域(CDN管理域)。每个调度节点之间采用任务调度链来连接，方便调度节点之间的任务调度。

任务调度节点所在CDN管理域的任务调度，基于虚拟机性能向量的任务调度方法位于任务调度节点上，它包括虚拟机资源信息维护模块、性能向量计算模块、路由分析模块、任务调度模块四个部分。图2是基于虚拟机性能向量的任务调度方法的各个组成部分及信息利用关系。下面介绍各组成部分。

(1)虚拟机资源信息维护模块(VMIM，Virtual Machine Information Module)：该模块记录管理域内每个虚拟机的计算能力、存储能力以及虚拟机到调度节点的网络吞吐量和路径。VMIM的这些信息是通过人工输入配置的。

(2)路由分析模块(RAM，Routing Analysis Module)：该模块针对每个虚拟机分析虚拟机到任务调度节点之间的路由，避免新任务的调度引起网络通信的阻塞。

(3)性能向量计算模块(PVCM，Performance Vector Counting Module)：该模块实现虚拟机的内存、计算能力、存储能力以及虚拟机到调度节点的网络吞吐量和路径的量化计算。针对服务程序任务，依次对每个虚拟机，根据虚拟机的计算能力、存储能力以及虚拟机到调度节点的网络吞吐量和路径计算出用户任务所花费的时间，最后把计算时间和方向(这里称谓性能向量)以表的形式存放。