[发明专利]基于经济模型的转发和控制分离网络中的资源调度方法

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种基于经济模型的转发和控制分离网络中的资源调度方法。

背景技术

传统的互联网结构遵循“核心简单，边缘智能”的设计原则，网络智能往往部署在网络边缘的终端。但是，随着网络技术的高速发展，出现了大量的新型接入技术、新型异构网络，以及新的业务应用。这些新技术和应用在推动整个通信领域进步的同时，也使得传统互联网体系结构面临着巨大的挑战。此外，用户想要建立一套IT系统不仅需要购买宽带、硬件等基础设施，还需要购买相应的软件，并且用户还需配备专业人员对IT系统进行维护。因此，众多的硬件、软件、人员维护等会给用户带来高昂的开支。

云计算的出现，不仅可以对现有的异构网络资源进行很好的整合，而且可以便捷地提供大量新型服务，让用户不再担心为完成自己的业务所带来的高额硬件和人员成本。而作业调度是云计算实施中无可避免的一个环节，它直接影响到资源的利用率和整体效益。在云计算体系中，云用户关心的是自己的需求能否得到保证，利益能否实现，服务是否快捷；云计算提供商也希望在满足众多用户的同时，通过一定的调度策略，降低开销费用，从而获取更多的盈利。国内外的很多研究也集中在云计算的资源调度，通过各种算法，最大程度地发挥云计算的硬件资源能力。

转发和控制分离作为一种新型网络架构，其控制与转发分离的思想为实现虚拟化提供了条件，在转发和控制分离系统中实现虚拟技术的应用有利于控制与转发件的分离，也可以获得更好的故障冗余和管理控制能力。所以我们希望把现有转发和控制分离架构和云计算结合，利用虚拟化技术将物理资源进行映射部署，然后合理调度，以便更为高效的使用资源。基于转发和控制分离架构的并行分布式系统的核心就是CE通过转发和控制分离协议对多FE所拥有的统一描述的逻辑功能块资源进行调度管理。在调度管理过程中，FE类似于经济模型中的资源服务提供者（Resource Service Providers,RSP），逻辑功能块类似于具体的资源，CE类似于资源代理（Resource Agent,RA）。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于经济模型的转发和控制分离网络中的资源调度方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤1.将资源调度管理划分成用户层、资源经纪层、中间件服务层和资源提供层；

步骤2.用户层接受提交的作业，在应用模块中将作业需求分解成任务列表，并将该任务列表传递给资源经纪层；

步骤3.资源经纪层接收到任务列表后，通过作业控制代理模块将任务列表中的任务与中间件服务层中的市场信息进行统计，确定任务所需资源的组合方案，并将该统计结果反馈给作业控制代理模块，作业控制代理模块将统计结果提交给调度策略模块；

步骤4.资源经纪层的调度策略模块选取统计结果中所需资源的最优组合方案，并将最优的组合方案信息发送给中间件服务层，中间件服务层对最优的组合方案所需资源进行预留；

步骤5.中间件服务层基于资源经纪层中资源使用情况对各类资源进行实时定价，然后向资源提供层请求资源；

步骤6.资源提供层根据资源使用的成本确定长期的资源价格，收取资源使用费用。

步骤1中所述的用户层包括：开发环境和应用模块。其中开发环境是指在基本硬件和数字软件的基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化开发和维护而使用的一组软件。应用模块是指将用户提交的作业交与资源经纪层的转发模块。

所述的资源经纪层包括：作业控制代理模块、调度策略模块、交易管理器和任务分派器。其中作业控制代理模块负责作业的实际创建、作业状态的保持和市场信息的统计，并与资源经纪层的调度策略模块进行交互；调度策略模块则为任务列表选择最优组合方案，并通过交易管理器和任务分派器负责与中间件服务层进行交互。

所述的中间件服务层包括：市场信息模块、状态监控模块、交易模块、服务质量模块和任务执行模块。其中市场信息模块和状态监控模块联合使用，动态的记录中间件服务层中的服务信息。交易模块是用户支付所需费用的平台。任务执行模块用于对资源的分配，具体的指资源提供层根据资源经纪层中的任务分派器指定的最优组合方案进行资源的分配工作。

所述的资源提供层包括：交易服务模块、资源预留模块、资源分配模块和逻辑功能块。其中交易服务模块包括价格、记账和其他服务。资源预留模块则是根据指数平滑法对交易服务模块中的记账记录做出预测，并将预测结果发送给资源分配模块。逻辑功能块是对物理资源的描述。