[发明专利]一种Kubernetes环境下面向复杂任务的组合优先级调度方法

权利要求书

1.一种Kubernetes环境下面向复杂任务的组合优先级调度方法，设需要通过Kubernetes资源管理平台进行调度的任务分别为task1、task2、…、taskn，共计n个任务；这n个任务又分为q组，1≤q≤n，设第i组包含h_i个任务，i≤q，h_i≤n，即第i组任务的并行度为h_i，第i组内h_i个任务分别记为其特征在于，Kubernetes环境下面向复杂任务的组合优先级调度方法具体通过以下步骤来实现：

a).计算每组任务的实际并行度；设硬件资源所包含的工作节点的数量为m个，每个工作节点上用于任务计算的CPU核心数为c，则硬件资源所支持的最大任务并发量为m×c；对于每组的任务并行度h_i和硬件资源支持的最大任务并发量m×c应当最小值优先，因此，第i组任务的实际并行度P_i通过公式(1)进行求取：

P_i＝min(h_i,m×c) (1)

直至所有任务组的实际并行度求取完毕；

b).获取任务关键程度；对所有任务task1、task2、…、taskn中的关键任务分配高关键系数H，其余任务分配低关键系数W，H＞W；对于第i组内的h_i个任务利用选择函数(2)求取第i组内第j个任务task_ij的任务关键程度k_ij：

k_ij＝choice(H,W) (2)

其中，i≤q，j≤h_i，H∈N^*、W∈N^*；

c).获取用户优先级；为所有任务分配用户优先级U，设第i组内的h_i个任务分别为则其分配的用户优先级依次为利用公式(3)获取第i组内第j个任务task_ij的用户优先级：

U_ij＝Pr_ij (3)

其中，i≤q，j≤h_i，Pr_ij∈N^*；

d).获取用户的动态优先级；用户的动态优先级D由任务空闲时间L决定的，空闲时间越小的任务动态优先级越高；对于第i组内的h_i个任务利用公式(4)求取第i组内第j个任务task_ij的动态优先级D_ij：

其中，为向上取整函数，L_ij第i组内第j个任务task_ij的空闲时间，L_ij的取值范围为：1≤L_ij≤50；

e).计算任务紧急程度，根据公式(5)计算第i组内第j个任务task_ij的任务紧急程度J_ij：

J_ij＝k_ij+U_ij+D_ij (5)

f).并行度和紧急程度的归一化处理；设任务并行度的取值范围为[P_min,P_max]，紧急程度的取值范围为[J_min,J_max]，第i组任务的实际并行度P_i利用公式(6)进行归一化处理：

P_i-normal＝(P_i-P_min)/(P_max-P_min) (6)

第i组内第j个任务task_ij的紧急程度J_ij利用公式(7)进行归一化处理：

J_ij-normal＝(J_ij-J_min)/(J_max-J_min) (7)

g).求优先级数值；一个任务可映射为单个pod或者多个pod，多个pod即pod组，组内每个pod执行一个子任务，任务的优先级映射到Kubernetes中便是单个pod或pod组的优先级，对优先级数值适量扩大，利用公式(8)求取第i组内第j个任务task_ij所对应的优先级V_ij：

V_ij＝k′×(P_i-normal+J_ij-normal) (8)

其中，k′为扩大倍数，P_i-normal为归一化处理后的第i组任务的实际并行度，J_ij-normal为归一化处理后的第i组内第j个任务task_ij的紧急程度；

h).pod排序和调度；第i组内第j个任务task_ij所对应的单个pod或pod组，按照其对应任务的优先级V_ij进行排序，优先级大的排在前面、优先级小的排在后面，排在前面的单个pod或pod组优先调度。