[发明专利]基于网络带宽和用户费用下的网格资源调度方法

说明书

技术领域

本发明属于一种网格资源调度方法，特别是一种基于网络带宽和用户费用下的网格资源调度方法。

背景技术

随着Internet的迅猛发展以及计算机技术的不断提高，以及问题求解越来越朝着高性能、大规模、多样性、多功能等方向发展。如何将分布在不同地理位置的各种网络资源集中起来联合计算、解决同一问题变得日益重要，由此产生了“网格计算”。网格就是一个集成的计算与资源环境，或者说是一个计算资源池。Lan Foseter指出，网格计算是在动态变化的，拥有多个部门或团体的虚拟组织中，进行安全灵活的协同资源共享与问题求解。网格资源是指网格中所有可以被利用的实体的总称。网格环境中，资源是分布在不同地理位置上的，由不同的组织或者个人拥有和操作，资源所有者对资源有绝对的权力，网格对其管理必须满足本地的管理策略。资源拥有者还可以随时决定资源是否加入网格或退出网格，而且网格资源的负载也是动态的，网格必须反映资源动态变化的要求。同时，网格资源的类型十分广泛，数量众多。针对网格资源的这种自治性、异构性、动态性、复杂性的特点，采用何种管理模式对网格资源进行管理和调度成为网格计算中的一个关键问题，许多学者和科研机构也对这一问题投入了大量的人力、物力，进行了深入的研究。

目前，网格资源管理与调度模型主要集中在三种模式：集中式、分散式、分级式。在管理如此复杂的环境时，传统的试图最优化全局系统的资源管理方法是不可取的，因为传统方法使用的集中式的策略，需要完全的状态信息和共同的构造管理策略。对于建立一个成功的计算网格来说是不可能的。因此分级式和分散式的管理方法对网格资源的管理和运转来说是合适的。在这些方法中，有一些方法是利用经济模型来管理和规划资源的供求关系。网格资源代理GRB(Grid Resource Broker)协调网格资源拥有者GRP(扮演传统生产者Grid Resource Producer)和网格使用者GRC(代表消费者Grid Resource Consumer)之间的交互，资源通过运行低层次的中间件统加入到网格中。在网格资源拥有者资源上运行的核心中间件支持资源访问认证，并只允许经过授权的用户访问它们。在资源使用者上运行的核心中间件支持创建和执行网格应用。资源代理则完成资源发现，选择，集合，数据与程序传输，及在远程资源上初始化任务执行和结果收集等工作，还负责监控任务执行进程并管理网格环境变化及可能出现的资源无效等。

基于经济模型资源调度的优越性是可调节供需矛盾，因为做出资源调度策略决定的过程被分布在所有的资源消费者和资源提供者身上，因此使得调度由以系统为中心转向了以用户为中心，用户可以自己做出决定以最小的代价获取最好的性能。另外也可以帮助开发者开发调度策略，进而建立一个高度可扩充的系统。该模型最适合于计算网格的动态和异构持征，但首先必须寻找一个资源供应和要求函数，体现着资源所有者和资源消费者双方的利益。但是这种要求往往在买卖双方中出现冲突。因此许多学者把研究重点放在如何通过加入各种QoS指标，平衡资源所有者和资源使用者两方的利益，也研究出了不少算法，其中，以澳大利亚墨尔本大学著名网格专家Rajkumar Buyya为首的研究团队研究出了如下经典调度方法：时间约束下的代价最优算法、代价约束下的时间最优、时间代价约束下的时间代价最优。这三种算法都是从应用层的角度考虑用户的的QoS要求，把资源使用者的代价和任务完成的截止期限综合考虑，达到一个最优的调度目的。然而，网格是一个多层的体系结构，不仅包括应用层，还有构造层，连接层，资源层，汇聚层，应用层是网格体系结构的最高层，直接面向网格用户。网格系统的资源与调度是建立在高性能网络之上的，网络的QoS要求直接制约着网格的应用，从某种意义上说，网络的QoS要求成为网格应用的瓶颈。在各种网络QoS中，首先应该考虑的是网络的带宽。因此，仅仅考虑到应用层的QoS要求不能根本解决网格资源调度中存在的问题，也达不到提高整个网格吞吐率的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种尽量节俭的完成用户的任务，考虑网络带宽，提高网格系统吞吐率的基于网络带宽和用户费用下的网格资源调度方法，以克服上述的不足。

为了实现上述目的，本发明所采用的方法是：

第一步骤：资源代理寻找到合适的网格资源；

第二步骤：将资源和任务分别加入到资源列表和任务列表中；

第三步骤：对资源按照价格升序排列，目的是在分配资源时，尽可能将任务分配到价格较低的资源上，以节省用户费用；