[发明专利]基于EDA-GA混合算法的云计算多目标任务调度方法

说明书

本发明提出了一种基于EDA‑GA混合算法的云计算多目标任务调度方法。本发明基于云用户所提交任务的多样性与差异性，以及云计算资源的异步性，通过对任务特性进行分析与计算，最终形成一个合理的任务处理队列。基于EDA‑GA混合算法，以降低任务完成时间、提高资源利用率、保持系统负载均衡为目标，对任务进行合理调度。本发明提供的任务调度方法，能够在云计算环境下对用户提交的任务进行合理有效的调度，满足系统多个目标需求。

技术领域

本发明涉及云计算领域，特别涉及基于EDA-GA混合算法的云计算多目标任务调度方法。

背景技术

在信息化的今天，随着用户数量和需求的日益增加以及互联网的不断扩大，云计算应运而生，它是在并行计算、网格计算的基础上发展而来的。云计算与其他计算技术相比较，具有很多独特的优点，主要包括三个方面：一是按需服务的可扩展性，能够考虑到用户特定的约束和要求；二是灵活性，能够通过持续控制资源及其优化来支持；三是虚拟化，是将用户与物理基础设施分离的工具。云计算技术已经渗透到当前各类社会领域中，广泛应用于电信、电子政务、制造、教育科研、医疗等领域，例如，以我国微云以及百度云为代表的存储云为广大用户提供了可靠安全的数据存储服务、安全备份、归档管理以及记录服务，为应用资源主体提供了极大的便利。伴随着云计算技术的快速发展与广泛应用，其优势功能越发明显，逐步迈向成熟应用的阶段。

任务调度是云计算的关键技术之一，任务调度是在满足用户需求以及提高云系统性能的前提下，将用户提交的任务合理地分配到虚拟机上。任务调度算法是用户与云服务提供商之间的纽带，好的任务调度调度算法不仅能保证用户得到较好的用户体验，满足用户对于便捷、安全、人性化的要求，而且能够为云服务提供商降低能耗和运营成本，平衡系统负载，提高资源利用率，从而促进云计算的良好发展。

目前，传统任务调度方法具有一定的缺陷，例如，只能实现单个目标，无法满足用户与云系统的多个目标需求。同时，基于云计算的任务调度问题已经被证明属于NP完全问题。因此，设计一种满足多个目标的任务调度方法具有重要的实际意义和理论意义。

发明内容

针对现有方法的缺陷，本发明提出了一种基于EDA-GA混合算法的云计算多目标任务调度方法。该方法基于用户任务的多样性与差异性以及云计算资源的异步性与动态性，设计一种决定任务处理队列的方法以确定任务调度顺序，进而设计一种满足降低任务完成时间、符合用户SLA要求、提高资源利用率、保持系统负载均衡等多个目标的任务调度方法。

基于EDA-GA混合算法的云计算多目标任务调度方法，可以分为以下几个部分：

A、分析系统的整体架构和目标，并对云计算中的任务调度机制建立模型；

B、设计一种合理的任务队列排列方法；

C、设计一种面向云计算多目标任务调度的EDA-GA混合算法。

部分A中，从系统目标、约束条件等方面对云计算系统进行分析，并对任务调度机制建立模型。本发明中，云计算任务调度的目标包括降低任务完成时间、满足用户SLA要求、保持负载均衡、提高资源利用率等。在进行任务调度时，当云系统收到用户提交的任务后，它采用批处理方式处理任务，该步骤是由任务管理器进行管理，任务管理器可以按照用户要求决定最终的任务处理队列。同时，资源管理器可以实时获得当前虚拟机资源的计算能力、利用率等。在得到任务管理器与资源管理器的相关信息以后，调度器开始任务调度工作。调度时需要满足一定的约束条件，比如，一个任务只能在一台虚拟机上执行且仅被执行一次，任务需要根据任务管理器中形成的任务队列顺序依次进行调度等。约束函数具体如下：

min{TFT},max{TU}

TFT≥FT_i,i＝1,...,n (4)