[发明专利]基于光路共享的负载均衡网络资源调度方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光路共享的负载均衡网络资源调度方法及其 装置，属于光通信技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，动态、高带宽、实时的并行与分布式协作业 务已成为目前科学研究及大型网络业务的主要特性，尤其是大量并行协 作型业务的产生(如天文、生物、航天、军事等方面的需求)，增加了对 分散、异构资源的访问需求与调配难度，从而对目前光网络承载体系提 出了挑战或更高的要求。

目前波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing：WDM)技术 的成熟为用户提供了大量的带宽资源。现有的智能光网络采用通用多协 议标签交换(GMPLS)作为控制信令协议，以实现动态光通道连接与链路控 制功能，这为实现带宽资源的动态分配提供了技术基础。然而这两项技 术目前仅限于在底层传输层面使用，没有和上层业务形成有效的沟通， 从而造成了不必要的资源浪费。

网格应用是伴随着互联网而迅速发展起来的，它利用互联网把分散 在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参 与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点” 组成的“一张网格”，由网格向用户提供复杂科学计算等高端服务。这种 方式组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能 力超强；另一个能充分利用网上的闲置处理能力。通过采用网格技术协 调调配远端的计算资源和存储资源，可以实现任务的快速处理。网格不 仅能够实现信息资源的共享服务，而且能将各种计算机软硬件资源、数 据信息、存储资源和设备仪器等通过网络组织起来，成为一套有机的资 源体系，为网格用户提供一体化服务。要实现这种一体化的服务，必须 有灵活高效的网络资源调配机制，使的网格用户可以像使用本地资源一 样使用远程的资源。

网格中的资源管理一般可以分为资源发现、资源调度、任务提交和 监视这几个部分，其中资源发现、任务提交和监视可以由现存的中间件 系统，如Globus工具箱，提供的标准服务来完成，但资源调度，即为特 定的任务选择合适的资源，在Globus的研究中很少涉及，其他的研究往 往也只是对少数特定的应用提出了各自的调度策略。现有网格中间件的 资源调度机制如下：

步骤1：网格用户通过网格系统提出作业请求；

步骤2：网格中间件认证身份；

步骤3：通过作业管理模块协商，向网格应用节点中的服务层提出服 务申请；

步骤4：在网格中间件节点监视系统的控制下，根据服务请求，向文 件管理、信息管理或者数据管理模块协商服务，提出资源调度请求；

步骤5：查询网格资源注册、更新后所形成的列表，执行资源分配与 调度，获取资源所在的位置；

步骤6：封装资源列表提供的目的地址，通过现有的通信接入方式， 向由网络提供商以集中或分布式管理的通信网发送通信资源请求；

步骤7：网络管理者收到用户请求后，分配由接入方式决定的性能好 的带宽给用户，网络路由器或者交换机执行网络连接控制，光纤作为传 输网络物理传输介质；

现有的资源调度机制主要是针对网格应用资源的调度和管理，比如 GT4提供的网格资源分配管理器GRAM(Grid Resource Allocation Manager)，GRAM能够基于Web Service实现面向应用资源，如计算节点、 文件服务器、共享存储器、数据信息的发现、注册和更新，并收集应用 资源的信息，涉及计算节点的位置与处理能力、文件服务器的位置和文 件列表、存储器的容量和数据信息的位置等。但是，当网格中引入了光 资源以后，如何有效的调度光网络资源，使得光网络能够有效的为网格 应用提供动态带宽是传统网格资源调度机制中需要解决的问题。

另外，当单根光纤的传输速率太大时，光网络中的一些交换设备将 无法匹配日益增长的光传输速度，从而这些交换设备不能够工作于最佳 状态，这将影响整个光网络的传输性能，进而不能够对网格应用进行很 好的支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光路共享的负载均衡网络资源调 度方法及其装置。该方法及其装置通过引入负载均衡策略，并采用Web Service封装光资源对象的技术手段，实现光网络资源的优化调度。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：