[发明专利]一种考虑时间和费用的云计算数据资源调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算领域，具体涉及一种考虑时间和费用的云计算数据资源调度方法。

背景技术

云计算环境中采用虚拟化技术，将服务器整体虚拟化为一个数据资源池，由于数据资源种类多、规模大，因此云计算数据资源调度成为云计算研究的热点之一。云中包括本地私有云和计算能力更高的公有云，如一些需要更强计算能力和存储能力的应用，或在高峰时段私有云资源过载，不能同时处理更多的应用任务。但如何平衡调用云资源是个问题，现有研究方法中很多是侧重于云中单一云的调度问题。本专利将针对这些问题，从用户的角度出发，针对用户对截止时间的需求差异以及费用的要求，研究云中的调度问题，以提高私有云的利用率。本专利提出的调度方法较简单，不涉及微分、积分运算，复杂度相对较低。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种云中基于截止时间和费用约束的调度模型及方法，解决了现有云调度中多侧重于单一云的调度、费用和性能中某一个指标及未考虑用户方的成本费用的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种考虑时间和费用的云计算数据资源调度方法，包括步骤：

1)资源描述：

定义公有云资源：R_u为：

R_u＝＜C_u,L_u,P_u,S_u＞ (1)

其中，C_u为公有云资源计算能力；L_u为传输能力；P_u为计算价格，S_u为存储价格；

定义私有云资源R_r：

R_r＝＜C_r,L_r＞ (2)

其中，C_r为私有云资源计算能力；L_r为传输能力；

2)任务描述：

任务T_i定义为：

Ti＝＜Tλ_i,TD_i,TC_i,TL_i,TM_i＞ (3)

其中，Tλ_i为费用或时间的优先级权重值，TD_i为任务的截止时间；TC_i为任务大小；TL_i为任务计算所需信息量；TM_i为任务的预算花费；

3)调度约束描述：

由任务和云资源的定义可计算任务T_i分别在公有云和私有云中的完成时间t_iR_u、t_iR_r如下：

截止时间约束条件为t_iR_u≤TD_i和t_iR_r≤TD_i；

任务T_i在公有云上的花费F_i计算公式如下：

F_i＝TC_i×P_u+TL_i×Q_u (6)

费用约束条件为F_i≤TM_i；

4)费用优先调度策略：

当Tλ_i为1时，即人为设定费用优先调度策略，或者当Tλ_i为0时，自适应判断优先策略，即在满足截止时间约束条件下优先将任务调度至私有云，减少费用，首先判断任务T_i在私有云的完成时间约束，若t_iR_r≤TD_i，则调度至私有云，否则调度至公有云，调度至公有云时，也要满足费用约束条件F_i≤TM_i；n个任务的花费问题转化为以下优化问题，相关优化及约束描述如下：

最小费用公式为：

公有云截止时间约束条件：

私有云截止时间约束条件：

费用时间约束条件：