[发明专利]用于区块链平台资源调度的方法

说明书

本发明涉及云计算与区块链技术相结合的技术领域，为实现对Kubernetes默认资源调度算法缺少面向BaaS的调度逻辑进行补充，降低加入相同通道下的Peer Pod之间的耦合度，提高BaaS的资源利用率。为此，本发明，用于区块链平台资源调度的方法，步骤如下：1)使用谱聚类算法作为改进面向BaaS平台资源调度的算法部分；(Ⅰ)构建表示样本集的矩阵Z；(Ⅱ)通过计算Z的前k个特征值与特征向量，构建特征向量空间；(Ⅲ)利用聚类算法对特征向量空间中特征向量进行聚类；2)将基于谱聚类资源调度算法写入shell脚本作为自定义的调度程序使用。本发明主要应用于区块链应用场合。

技术领域

本发明涉及云计算与区块链技术相结合的技术领域，尤其涉及以Kubernetes平台部署超级账本(Fabric)整合为区块链即服务(Blockchain as a Service,BaaS)平台的资源调度方法。

背景技术

Linux基金会于2015年发起了超级账本项目组(Hyperledger)，该项目目标实现基于区块链的企业级分布式账本技术(DLT)，构建涵盖各种行业的商业应用平台。超级账本项目是一个拥有着多个子项目的项目组，包括Fabric、Swatooth、Iroha、BlockchainExplorer、Cello等九个正式项目，Fabric作为核心项目与其他区块链平台有着重要的区别：1)成员的加入需要授权；2)模块化的设计，可插拔的共识机制；3)提供创建通道(Channel)的能力；4)通过链码(Chaincode)与后台交互，功能强大。Fabric中的Peer节点(以下简称Peer)为核心模块，通过Docker(容器)运行负责维护网络中的账本(Ledger)，交易需要经过Peer的背书才能生效，在多通道的设计下多个Peer可以加入同一个通道来共享账本，这在很大程度上解决了系统扩展性和交易隐私性的问题。

Kubernetes平台默认提供的调度算法主要有：LeastRequestedPriority(最少请求算法)、BalancedResourceAllocation(资源均衡分配算法)、ImageLocality(节点镜像评分)等。LeastRequestedPriority将该Pod(一个或多个容器的组合)请求的CPU和内存作为输入参数，遍历可调度子节点，从可支配的计算资源中分别减去上述参数计算百分比并相加求均值作为总分。BalancedResourceAllocation强调资源使用率的均衡程度，使用的CPU百分比和内存百分比越进接近，分数越高。ImageLocality依据子节点是否存在Pod所需镜像及镜像大小进行打分排序。用户可以调整加载的调度算法甚至可以编写代码片段或插入脚本进行自定义调度。本方案将Pod中有且仅有一个Peer(不限于其他模块的个数)的基本调度单元称为Peer Pod，当前版本在面向BaaS的资源调度时没有考虑Peer所加入的通道，这可能导致相同通道的Peer Pod部署在了同一个子节点上。这种情况下将会产生两点不利因素：1)如果该机器宕机，则会大大降低区块链系统的可用性，并将对账本的安全性造成极大的威胁；2)Peer Pod将在相同时间点占用子节点的计算，这势必增加了子节点处理高负荷业务的负担，容易造成子节点的宕机或触发Kubernetes平台的OOM killer(Out OfMemory killer)机制,不利于平台计算资源的高效利用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在对Kubernetes默认资源调度算法缺少面向BaaS的调度逻辑进行补充，提出一种基于谱聚类的资源调度算法，降低加入相同通道下的Peer Pod之间的耦合度，提高BaaS的资源利用率。为此，本发明采取的技术方案是，用于区块链平台资源调度的方法，步骤如下：

1)使用谱聚类算法作为改进面向BaaS平台资源调度的算法部分

(Ⅰ)构建表示样本集的矩阵Z；

(Ⅱ)通过计算Z的前k个特征值与特征向量，构建特征向量空间；

(Ⅲ)利用聚类算法对特征向量空间中特征向量进行聚类；