[发明专利]一种适用于大规模高效能计算机的层次式计算资源管理方法

权利要求书

1.一种适用于大规模高效能计算机的层次式计算资源管理方法，其特征在于，通过层次式软件架结构将所有计算节点组织成树形结构，每个计算节点树包含三种不同的节点类型，即

叶节点：叶节点主要负责计算任务的执行，向上一层中间节点发送作业执行情况和节点资源使用情况，并向上一层中间节点汇报任务执行结果；

中间节点：中间节点的主要功能包括：(1)接收上一层中间节点或根节点分配的任务，向上一层中间节点或根节点发送作业执行情况和节点资源使用情况，并汇报任务执行结果；(2)实时监控下一层中间节点或叶节点的状态，收集本节点以下所有节点的负载信息；(3)任务调度决策，确保下层节点间的负载平衡；(4)与下层节点进行通信，分配计算任务，并接收计算结果；

根节点：根节点不同于高效能计算机的管理节点，它是管理节点随机选取的高效能计算机中的一个计算节点，根节点的主要功能包括：(a)接收管理节点分配的计算作业，分析作业中各个任务的资源请求类型，将计算作业划分为一系列任务，向管理节点发送作业执行情况和节点资源使用情况，并向管理节点返回作业执行结果；(b)实时监控计算节点树中所有节点的状态，收集中间节点及其下级所有节点的负载信息；(c)根据所掌握中间节点的负载信息，进行任务调度决策，使各中间节点保持负载平衡；(d)与中间节点通信，分配计算任务，并接收计算结果。

2.根据权利要求1所述的适用于大规模高效能计算机的层次式计算资源管理方法，其特征在于，所述计算作业过程包含以下两个关键步骤：

A)建立节点树：首先，管理节点随机选取一个计算节点作为计算节点树的第一个树节点，然后，采用通信代价等信息作为节点间的距离权重，按照权重从小到大的次序依次向计算节点树中添加与计算节点树距离最近的计算节点。建树算法采用B树算法，以确保计算节点树是平衡多叉树，不会出现某一中间节点负载很重而另一中间节点空闲的情况；

B)执行计算作业：高效能计算机的管理节点将作业投递到计算节点树的根节点上，根节点根据用户提交作业中所包含的描述信息自动将计算作业划分为一系列计算任务。