[发明专利]一种云环境下BoT任务的快速调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，特别是一种云环境下BoT任务的快速调度方法。

背景技术

云计算旨在通过互联网将可用资源(包括计算资源、平台资源和应用资源)以服务的形式提供给用户。用户以“用多少、付多少”的方式使用这些资源。因此，云计算特别适合处理那些需要大量计算资源的任务。

Bag-of-Tasks(BoT)任务是一类包含多个可并行处理作业的任务。BoT任务是指包含多个可并行处理作业的任务，广泛存在于计算机视频、图片处理、蒙特卡罗仿真的科学和工程领域。事实上，很多用户(包括企业或者机构)都已有一些有限资源的计算设备(可称为私有云)，但是不能高效调度BoT任务使得最大完工时间(即makespan)最小化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云环境下BoT任务的快速调度方法，从而快速有效地确定每个作业的开始时间并最小化makespan。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种云环境下BoT任务的快速调度方法，步骤如下：

步骤1，信息读取：读取BoT任务的所有参数；

步骤2，作业调度：基于读取的参数，确定所有作业的开始时间；

步骤3，作业执行：按照步骤2的结果执行各个作业。

进一步地，所述BoT任务的所有参数包括：所有BoT任务中各作业的处理时间，各任务所需的VM类型。

进一步地，所述基于读取的参数，确定所有作业的开始时间，所采用的作业调度方法如下：

假设一个私有云CP₀，私有云提供了k个VM类型，分别为VM₁,VM₂,…,VM_k；

每个VM_q都用两个配置参数来描述：该VM所能提供的CPU数量CPU_q和内存的数量Mem_q，q＝1,2,…,k；

一共有n个BoT任务a₁,a₂,…,a_n，每个任务a_i包含T_i个作业用一个参数x_iq表示a_i是否需要VM_q，如果需要则x_iq＝1；否则，x_iq＝0；每个作业的处理时间为r_ij，其中i＝1,2,…,n,j＝1,2,…,T_i；

时间轴以1小时的粒度离散化，私有云最大CPU数量和内存数量分别表示为CPU^*和Mem^*，即在时间轴上的任何一点私有云上所消耗的资源不能超过CPU^*和Mem^*；

设任务a_i的完工时间为c_i，时间轴的最大时间戳S＝max_{i＝1,2,…,n}c_i；设c_ij为作业t_ij的完工时间，故有：

若作业t_ij的开始时间为st_ij，那么c_ij如下：

c_ij＝st_ij+r_ij (2)

定义决策变量z_ijs，i＝1,2,…,n,j＝1,2,…,T_i,s＝0,1,…,S；z_ijs＝1表明作业t_ij的开始时间为s，否则z_ijs＝0，把作业t_ij的开始时间描述成整数规划问题，即Minimize the makespan(C_max)：

C_max＝max_{i＝1,2,…,n}c_i (3)

s.t.

上述作业调度方法从作业的失败时刻的下一时刻起确定作业的开始时间，需要结合私有云最大CPU数量CPU^*和内存数量Mem^*，且满足公式(3)～(5)的约束。

进一步地，作业调度方法具体如下：