[发明专利]基于应用优先级的公共基础设施资源调度方法

说明书

本发明公开了一种基于应用优先级的公共基础设施资源调度方法，该方法包括以下步骤：(1)将应用系统统一部署在不同的虚拟机中；将应用系统统一部署在虚拟机中，虚拟机中配置了应用系统依赖的运行环境，每个虚拟机中只部署单独的应用系统，调度时以应用系统所在的虚拟机为粒度进行调度；(2)在资源调度过程中，实时监控应用系统的资源使用情况，根据应用系统的负载情况，以虚拟机迁移为资源调度方法，按照应用系统优先级对应用系统资源动态调配。本发明方法通过虚拟化技术整合全舰信息资源，实现全舰信息资源共享和统一调度，统筹考虑作战和平台应用系统的资源需求，从而最大程度发挥公共信息基础设施的支撑作用，提升舰船的整体作战效能。

技术领域

本发明涉及舰船电子信息技术，尤其涉及一种基于应用优先级的公共基础设施资源调度方法。

背景技术

信息资源调度是全舰计算环境能够保持高效运转、且具备高可用性和高抗毁性的核心保障，也是全舰计算环境的关键技术。资源调度实现了对大型水面舰船的硬件、基础软件及基础服务进行综合集成和统一调度，从而满足全舰应用系统的信息资源需求。资源调度的目的是对公共信息基础设施中的资源进行实时控制、保障全舰信息资源运行、且具备高可用性和高抗毁性。

信息资源调度方法是资源管理的最上层技术，主要是确定调度资源的目的以及当资源供需发生冲突的时候，如何满足所有应用系统需求的处理策略。资源调度的目的有以下几类：最大化满足用户请求、最大化资源利用、最低成本和最大化利润率等。根据上述目的，云计算的资源调度策略与算法可以分为性能优先和经济优先两类。

(1)性能优先

在云计算中，性能优先主要包括以下三种策略：

先来先服务：该策略可以最大限度地满足单台虚拟机的资源需求。先到先服务的优点是简单和低开销。所有来自不同用户的任务请求都提交到唯一的一个队列中。它们将根据优先级和提交时间的顺序被扫描。最先到达的第一个任务，将被选中进行处理。但是先到先服务策略的缺点是公平性差。在有大量任务的情况下，那些后续到达、更重要的任务很少有机会得到处理。

负载均衡：负载均衡策略是指使所有信息资源(处理器、内存、网络带宽等)的平均资源利用率达到平衡。通过对系统资源进行监控并计算当前利用率，将用户分配到资源利用率最低的资源上。该策略能够为用户提供一个较好的服务质量，但是降低系统资源的利用率。

提高可靠性：该策略保证各资源的可靠性达到指定的具体要求。业务可靠性与物理设备的可靠性(平均故障时间、平均维修时间等)直接相关，还包括停电、停机、动态迁移等造成的业务中断将影响业务的可靠性。在一定前提下，尽量减少虚拟机迁移次数，还需要统计虚拟机迁移对可靠性造成的量化影响。

(2)经济优先

由于云计算诞生的初衷就是降低成本，因此经济模型在资源调度问题中是一种重要的解决方法。在云计算中，经济优先包括如下五种策略：

基于智能优化算法：该算法主要关注了云计算服务提供商供给竞争性价格的问题，提出了一个基于遗传算法的价格模型。

基于经济学定价：该算法着重于最大化长期社会收益目标，该收益等于被执行任务的资源利用率和减去依赖于负载的操作成本。其系统模型可以共享计算能力，并且个人用户的任务请求将会被连续提交。

基于博弃论的双向拍卖：该策略基于资源消费的价格机制，可以将用户和云资源提供者间去耦合，云计算允许用户在公共云运行计算任务。基于该算法，云计算服务提供商可以确保合理的收益以及高效的资源分配。

基于指标调度策略：该策略引入了一个可以在随机需求的情况下预测收益和获得的利用率模型。该策略决策模型的目标是让服务提供者的收益最大化，必须的信息包括即将到来的服务请求和服务价格，每一个任务的真实请求和可用能力。