[发明专利]一种任务调度方法、装置及服务器集群

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种任务调度方法、装置及服务器集群。

背景技术

在大规模运算系统中，通常采用一个包括多台服务器的计算机集群来共同完成一项任务。网络中的负载分发设备或软件，起着将任务分配到不同的服务器节点上运行的作用，而任务的具体调度或分配方法，一般称为“调度策略”。

调度策略通常包括均匀分配和加权分配两类。均匀分配就是通过随机或者顺序轮询的方式，将处理任务基本均匀的分配到多个服务器节点中，也就是“负载均衡”。加权分配又称非均匀分配，是指在任务调度中，各服务器节点不再是完全平等的关系，而是基于某种预先设定的策略或者权重进行任务调度，包括：(1)根据服务器的处理能力、网络通信能力等的不同，给予不同权值，然后根据权重来分配任务。例如，分给4路服务器的负载是2路服务器的两倍；(2)出于管理、节能等原因，对于服务器节点采取“尽量用满”的策略，即先用少数节点承担处理任务，当超出处理能力后，再把任务分配给新的服务器节点。

随着对IT系统和服务器能耗的逐渐重视，服务器的能源效率(通常定义为Performance/per Watt，缩写为PPW，即“每瓦特性能”)也逐渐成为加权调度策略中考虑的因素。由于配置、架构等不同，不同服务器的“每瓦特性能”相差很大，有时达数倍之多。因此，现在已经出现一些技术方案，将服务器能效值作为任务调度的一种权值，以达到在完成同样处理任务的情况下，尽量降低整个系统能耗的目的。

现有技术中考虑服务器能效的调度方案中，通常有两种方式：

1、根据服务器设备通常利用率越高能效越高的特点，将负载集中在少数的服务器中，而将其它服务器节点关闭或休眠。这种方式虽然可以节能，但由于服务器从关机或者休眠状态恢复需要时间，因此对于服务器访问无法预料的情况，可能造成现有节点负载过高、服务无法及时响应；

2、根据预先测试得到固定的“服务器能效”，通常与CPU利用率等易于监测的指标对应，然后基于能效权值进行任务调度。这种方案的主要问题在于无法动态、准确反映当前业务模型下的任务量与功耗的关系，以及不同任务负载、不同环境温度等情况下，能效存在变化的情况，因此无法真正实现能效最优的调度策略。

发明内容

为了解决现有技术中CPU利用率并不能真实的反映服务器的实际性能以及服务器能效受负载影响的技术问题，本发明提出一种任务调度方法，基于对多台不同服务器当前负载和能耗、温度等的监控，通过计算服务器节点的能效得到该服务器节点的任务分配权值，根据任务分配权值进行任务调度，实现针对不同处理任务的能耗最优的任务调度策略。

本发明的一个方面，提供一种任务调度方法，应用于计算机集群，包括以下步骤：采集所述各服务器节点的温度和功耗信息；获取所述各服务器节点运行的所述任务的性能指标；根据所述功耗和温度信息以及所述任务的性能指标，计算所述各服务器节点的每瓦特性能；根据所述各服务器节点的每瓦特性能计算各服务器节点的任务分配权值；根据所述各服务器节点的任务分配权值将所述任务分配给各服务器节点。

本发明的另一个方面，提供一种任务调度装置，应用于计算机集群，包括任务分配模块、采集模块、性能指标获取模块、能效计算模块、任务分配权值计算模块，其中，所述任务分配模块，用于根据所述各服务器节点的任务分配权值将所述任务分配给各服务器节点；所述采集模块，用于采集所述各服务器节点的温度和功耗信息；所述性能指标获取模块，用于获取所述各服务器节点运行的所述任务的性能指标；所述能效计算模块，用于根据所述功耗和温度信息以及所述任务的性能指标，计算所述各服务器节点的每瓦特性能；所述任务分配权值计算模块，用于根据所述各服务器节点的每瓦特性能计算各服务器节点的任务分配权值。

本发明的又一方面，还提供了一种服务器集群，包括多个服务器节点，以及上述任务调度装置。

本发明的方法、装置及服务器集群，通过对多台服务器节点当前负载和能耗、温度等的监控，动态计算服务器能效，进而得到各服务器节点的任务分配权值并进行任务调度，实现针对不同处理任务动态选择能耗最优的任务调度策略，能够降低整个系统能耗。

本发明的一些优选实施例在任务调度过程中建立各种类型任务的能效模型，当新的任务需要处理时，计算机集群能够根据当前任务类型、性能需求、服务器进风口温度等信息，通过查询能效模型，快速获得最优调度策略并用于任务分配。该能效模型还能够根据各个任务的处理进行自适应修正。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明