[发明专利]一种基于云计算的低能耗流媒体传输任务调度策略

说明书

本发明是一种基于云计算的低能耗流媒体传输任务调度策略，根据目标媒体的文件大小和客户端的下行网速计算近似的任务长度，并将所有用于流媒体传输任务的服务器虚拟机分为长任务和短任务两类，然后，再使用降序贪心算法将任务分配给对应类别服务器中最接近服务器承载上限的。本发明一方面根据任务长度分类调度使得空闲服务器能够被及时关闭，而不会出现个别任务长时间占用服务器造成能耗浪费；另一方面基于服务器利用率越高能耗利用效率越高的理论，将任务集中调度在少量的服务器上执行可以有效降低完成相同任务的总功耗，达到降低能耗的效果。此外，算法的实现简单，不会带来很多额外的消耗，对用户响应延迟产生的影响也可以忽略不计。

技术领域

本发明属于云计算任务调度领域和节能技术领域，具体涉及一种基于云计算的低能耗流媒体传输任务调度策略。

背景技术

随着互联网技术与电子设备的迅速进步，视频点播服务在近年得到了高速的发展。除了传统的视频点播网站，新兴的网络电视和网络直播等等基于流媒体服务的系统都面临着逐渐增长的访问量和数据规模所带来的各种问题。视频点播系统中，流媒体传输服务是与用户最密切相关、也是体量最大的任务之一。流媒体传输服务是指通过互联网以时间顺序传播的声像数据。用户的点播行为都会在视频点播系统中建立流媒体传输任务与之对应。用户需求量的上升直接导致流媒体传输任务量增加，服务器集群的搭建与消耗能源成本也会随之提高。如能对流媒体传输任务进行合理的调度和资源配置，将会给视频点播系统的整体开销带来可观的改善。

因此，高可扩展性的云计算技术会是一种比较合适的解决方案。服务提供者可以租用云端服务器以完成流媒体的传输任务以及大量媒体资源的存储任务。在这样的负载压力下，功耗开销成为这类系统发展中的重要挑战之一。

研究表明，视频点播系统中流媒体传输任务的长度具有两极分化的特征，即大量的短任务和极少量的超长任务；而流媒体传输任务在服务器上的功耗模型又显示任务量较少时的功耗并不会较低，只有满载运行才有最高的功耗产出比。数据中心服务器集群的传统做法是，将新产生的流媒体传输任务循环往复地分配给具有该任务所点播的视频节目并且有空闲负载量的服务器上。这样最直接的方法可以保证所有流媒体传输任务都能及时得到服务，但却可能造成电力资源的浪费。因为按照这样的任务分配方法，不同长度类型的任务会随机地分布于数据中心的各个服务器上，在任务量下降的过程中，短任务会很快结束空出服务器资源，而长任务仍会较长时间地占用服务器资源，导致多数服务器只运行着少量任务，产生高耗能的局面。

发明内容

针对上述所存在的问题，本发明提出了一种基于云计算的低能耗流媒体传输任务调度策略，提高每个服务器的利用效率以达到减少整体功耗开销的目的。

一种基于云计算的低能耗流媒体传输任务调度策略，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：有一组流媒体传输任务请求M＝{m₁,m₂,…}需要分配，计算每个任务的近似时间长度t_i，将任务长度阈值t_th设置为事先设定的固定数值10分钟；

步骤2：确认长任务服务器虚拟机集合A_long＝{a_l1,a_l2,…}的每个长任务服务器a_lj当前剩余最长任务的时间t_lj，如果t_lj小于任务长度阈值t_th则a_lj从A_long进入短任务服务器虚拟机集合A_short；

步骤3：对长任务服务器虚拟机集合A_long根据每个长任务服务器a_lj剩余可承载任务数量b_lj升序排列；