[发明专利]一种绿色云环境下的资源调度方法

说明书

本发明公开了一种绿色云计算下的资源调度方法，包括如下工作步骤：对到达云数据中心的全局任务根据价值度和紧急度按照四象限法的处理顺序拆分分类为四个队列；将云数据中心的所有资源节点输入Petri网进行建模及对所有资源节点进行不同颜色的标记，通过建模系统中标记的不同着色变化来动态解析云数据中心中所有资源节点的状态；构建云数据中心所有资源节点可用度评估模型，并设置不同的节点可用度评估区间；将节点动态划分为四个资源池；将四个队列中的任务匹配对应调度到四个资源池中，进而实现当前周期内资源管理的最优调度结果。通过本发明的方法云数据中心在运行时能够有效地映射资源、提高能效，优化任务调度和资源分配。

技术领域

本发明属于绿云计算调度领域，特别涉及一种绿色云环境下的资源调度方法。

背景技术

云计算系统的规模日益扩大，云数据中心部署资源节点的规模不断增加，数据中心产生的能耗也急剧增多，目前全球有上百万个云数据中心每天的耗电总量高达约7亿度，超负荷的碳排放问题也对生态环境造成了严重污染，一年中来自全球所有云数据中心的二氧化碳排放总量可高达6.7亿吨。云计算系统的能耗来源主要有：(1)任务处理产生的必要能耗开销；(2)任务不匹配调度产生的执行能耗浪费；(3)资源节点空转产生的空闲能耗浪费；(4)散热和照明等辅助设备产生的额外消耗，因此云计算系统的超高能耗已经严重阻碍着云计算本身的高质量发展，当前的云数据中心及云计算需要向绿色云计算方面转化、加深研究以及加强交流，从而才能促进云计算在未来的可持续、高质量发展。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种绿色云环境下的资源调度方法；通过该方法中的优化调度策略能够有效地映射资源、提高能效，结合资源节点的异构性、任务到达的随机性等特点来优化任务调度和资源分配，最终使云计算转化为节能、环保、低碳的绿色云计算。

技术方案：本发明提供一种绿色云环境下的资源调度方法，包括如下工作步骤：

对到达云数据中心的全局任务根据价值度和紧急度按照四象限法的处理顺序拆分分类为四个队列；

将云数据中心的所有资源节点输入预构建的颜色Petri网模型，根据节点运行状态和颜色之间的映射关系对所有资源节点进行不同颜色的标记，通过标记的不同着色变化动态解析云数据中心中所有资源节点的可用状态；

将解析获取的可用状态输入至预构建的可用度评估模型，以使可用度评估模型能够根据所设定的节点可用度评估区间将所有资源节点动态划分为四个资源池；

将四个队列中的任务匹配对应调度到四个资源池中，进而实现当前周期内资源管理的最优调度结果。

在进一步的实施例中，单个任务的价值度为客户的购买任务的单价付费值，进而采用定价模型计算任务价值度，云数据中心利润评估模型如下：

其中，E(Task_q，Resource_p)表示q个任务调度到p个资源节点上执行，q为到达数据中心的云任务总数，p为云数据中心资源节点总数，price_i为任务Task_i的单价付费值，length_i为任务Task_i的任务长度，velocity_j为资源节点的处理器执行速度，为所有资源节点处理器执行速度的平均值在实际使用中，客户的购买行为存在重复购买的情况，在单位时间内任务活跃次数的概率分布函数如下：

其中，非负随机变量X(x＝0，1，2，3，…)表示为任务未来的活跃次数，λ表示某类任务的重复购买率，在任意一段时间长度之内任务的重复购买次数服从参数为λ的泊松分布，取自数学家名字Euler首字母的欧拉数e为数学常数，是微积分定义中的常用极限，x！表示为活跃次数的阶乘，e^-λ、λ^x、x！均表示指数幂形式；