[发明专利]一种低能耗的云数据中心工作流调度与资源供给方法

权利要求书

1.一种低能耗的云数据中心工作流调度与资源供给方法，其特征在于，包括：

获虚拟化云中的主机信息、虚拟机信息与工作流信息；

当新工作流到达后，一个新的调度过程将被触发，对任务池中所有等待任务和新工作流中的任务进行重新调度；

持续获取新到达的工作流信息，并在所述虚拟机上以总能耗和资源利用率作为调度目标对所述工作流中任务进行调度；

完成全部任务并返回任务结果，其中，持续获取新到达的工作流信息，并在所述虚拟机上以总能耗和资源利用率作为调度目标对所述工作流中任务进行调度，包括：

移除任务池中所有等待任务与虚拟机的映射关系、与所有尚未执行的资源调整计划；

检查云计算系统的工作状态信息，并更新每个虚拟机的就绪时间；

获取新到达的工作流信息，根据所述工作流的结构为所述工作流中的每个任务指定优先级，并将所述工作流中的所有任务作为等待任务添加到所述任务池中；

将所述任务池中的每个等待任务与虚拟机分别建立映射关系，并生成资源调整计划；

将所述任务池中的每个等待任务按照其与虚拟机的映射关系分配到对应的虚拟机上，并执行资源调整计划。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机信息包括每台物理主机的内存、硬盘容量、网络带宽、最大能耗功率、离散电压-频率对集合与运行的虚拟机集合；所述虚拟机信息包括每台虚拟机对主机的频率、内存与硬盘容量需求；所述工作流信息包括该工作流的到达时间、截止时间、结构，以及所述工作流中每个任务的CPU频率需求与计算时间，其中，所述结构为表明该工作流中所有任务之间依赖关系的有向无环图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个工作流的所有任务的完成时间的最大值不应超过所述工作流的截止时间；每台物理主机提供给虚拟机的频率之和、内存之和或硬盘容量之和不应超过该物理主机的频率、内存或硬盘容量；对于依赖任务，后驱任务的开始时间不应早于前驱任务的完成时间与所述前驱任务所在虚拟机和所述后驱任务所在虚拟机之间的数据传输时间之和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟机信息与所述工作流信息，以工作流总能量消耗最小化与虚拟机资源利用率最大化为优化目标，将所述任务池中的任务与所述虚拟机建立映射关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述工作流的结构为所述工作流中的每个任务指定优先级，并将所述工作流中的所有任务作为等待任务添加到所述任务池中包括：

根据所述工作流的结构确定依赖任务间的依赖关系；

根据所述依赖任务间的依赖关系为所述工作流中的每个任务指定优先级；

根据所述优先级与所述工作流信息将所述工作流中每个任务作为等待任务添加到所述任务池中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述任务池中的每个等待任务与虚拟机分别建立映射关系，并生成资源调整计划包括：

根据所述优先级与所述工作流信息计算所述任务池中每个任务的最晚开始时间；

将所述任务池中每个任务按照其最晚开始时间由小到大进行排序；

按照排序顺序依次指定每个就绪任务，其中，所述就绪任务为不存在前驱任务的任务，或其所有前驱任务都已经被映射到虚拟机且至少一个前驱任务已经被完成的任务；

遍历所有可用的虚拟机，将频率能够满足被指定任务的虚拟机设置为候选虚拟机；

当存在一台所述候选虚拟机时，将所述被指定任务与该候选虚拟机建立映射关系；

当存在多台所述候选虚拟机时，将所述被指定任务与多台候选虚拟机中能保证所述被指定任务在其最晚完成时间之前完成且虚拟机资源浪费最少的候选虚拟机建立映射关系；

当不存在任何所述候选虚拟机时，为所述被指定任务增加一台虚拟机并将所述被指定任务与新建虚拟机建立映射关系。