[发明专利]一种用于云计算系统的作业调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算领域，具体涉及一种用于云计算系统的作业调度方法。

背景技术

云计算作为一种新兴的计算模式,具有海量的处理存储能力,且具有高效、虚拟和廉价等特点,因此得到了商业界以及学术界的高度关注。云计算系统可以部署在廉价的普通服务器上,通过网络为用户提供不同的服务,并高效地执行和管理用户提交的各种作业。而作业调度算法是否优良影响着云计算的执行效率,优秀的作业调度算法可以降低作业的调度时间,提高系统的资源利用率,因此云计算的核心问题是怎样达到高效的作业调度和资源分配。

常见的作业调度算法有三种：先进先出的作业调度算法、Facebook开发的基于保证大作业运行的公平份额的作业调度算法、Yahoo开发的基于容量的计算能力的作业调度算法。这些云计算作业调度方案存在着不足： 没有考虑各作业队列剩余缓存空间、作业所能容忍的最大等待分配时延和虚拟机当前执行作业的剩余执行时间，使得作业不能在其所能忍受的等待时间内被分配的情况下，仍然要浪费时间等待。这样，该作业不仅占用了系统资源，降低了系统的资源利用率，还浪费了作业请求者的时间，使得用户体验不好。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题，提出了一种用于云计算系统的作业调度方法，提高云计算系统的资源利用率和服务质量，采用的技术方案如下：

一种用于云计算系统的作业调度方法，方法中采用的系统包括全局作业队列、子作业队列、作业调度器和与子作业队列对应的虚拟机，所述全局作业队列接收到达系统的作业，所述作业调度器将全局作业队列中的作业调度至合适的子作业队列中排队，等待虚拟机执行，所述作业调度方法基于先进先出工作方式，其中，调度规则为：当作业到达全局作业队列时，只有当子作业队列剩余缓存空间容量大于0，或作业最大等待分配时延小于虚拟机正在执行作业的最小剩余执行时间，作业才会等待被调度到子作业队列，否则，该作业将被丢弃。

传统的先进先出调度方法，没有考虑各子作业队列剩余缓存空间容量、作业所能容忍的最大等待分配时延和虚拟机当前执行作业的剩余执行时间，使得作业不能在其所能忍受的最大等待时间内被分配的情况下，仍然要浪费时间等待分配，占用系统资源，降低系统资源利用率，浪费作业请求者的时间。而本发明增加的作业调度规则使得，在各子作业队列剩余缓存空间为0且作业最大等待分配时延小于各虚拟机中正在执行作业的最小剩余执行时间时，该作业不会继续等待被分配，而是直接被丢弃，释放该作业占用的系统资源，提高了系统资源利用率，同时节省了作业请求者的时间。

作为优选，所述最大等待分配时延不大于作业与该作业相邻下一个作业到达全局作业队列的时间之差。

这样，在该作业相邻下一个作业到达之前，该作业必须被处理，要么被调度，要么被丢弃，这样能避免某一作业长时间占用系统资源，造成其后的作业没有资源可利用。

作为优选，本发明进一步包括，当作业到达全局作业队列时，读取该作业端到端时延要求，当端到端时延要求能被满足时，该作业才会等待被调度到子作业队列，否则，该作业将被丢弃。

本发明中，端到端时延与计算机网络中的端到端时延概念及含义相同，也就是作业从全局作业队列传输到子作业队列所需要的时间。当作业的时延要求不能被满足时，即作业的时延要求小于作业从全局作业队列传输到子作业队列所需要的时间时，该作业也不会继续等待被分配 ，这样就可以进一步释放系统资源，提高资源利用率和服务质量，改善用户体验。

作为优选，本发明进一步包括, 根据作业被丢弃的不同情况向用户返回作业被丢弃的原因，具体为：当子作业队列剩余缓存空间容量为0，且作业最大等待分配时延小于虚拟机中正在执行作业的最小剩余执行时间时，向用户返回“队列满”信息；当作业的端到端时延要求不能被满足时，向用户返回“超时”信息。

通过向作业请求者返回作业被丢弃的原因，使得用户能实时掌握作业运行情况，并能够根据反馈消息决定接下来的动作，包括重新提交作业或者放弃执行作业，提高了服务质量，改善了用户体验。

作为优选，本发明进一步包括，计算每个子作业队列的前置作业执行时间之和，将全局作业队列中的作业调度到，前置作业执行时间之和最短的子作业队列中排队。