[发明专利]一种多QoS约束的云存储任务调度法

摘要

本发明公开了一种多QoS约束的云存储任务调度法，该技术方案包括归一化QoS约束、用户满意度、QoS相识度测量、各维QoS约束权重。使用该方法的过程中，用户使用云中数据时，保证多个QoS约束需求的服务前提下，解决目前云存储中数据的合理调度问题。

主权项

一种多QoS约束的云存储任务调度法，其特征在于，包括以下步骤：第1步从用户所提交的任务集合T中提取出所有待执行任务的QoS约束需求，组成任务QoS约束矩阵TQD；第2步从当前可用系统资源集合R中提取出所有资源的QoS服务能力，组成资源QoS服务能力矩阵RQC；第3步计算所有用户任务的预测执行时间矩阵ETC；第4步初始化MCT矩阵和待调度集合V，MCT＝ECT，V＝T；合并矩阵TQD和RQC，组成混合矩阵Qm+n，k；第5步对混合矩阵中的积极约束使用式(1)执行标准化处理，对消极约束使用式(2)执行标准化处理，得到标准化矩阵Sm+n，k； s i , j = 1 , q j maz - q j min = 0 q i , j - q j min q j max - q j min , q j maz - q j min ≠ 0 - - - ( 1 ) s i , j = 1 , q j maz - q j min = 0 q j max - q i , j q j max - q j min , q j maz - q j min ≠ 0 - - - ( 2 ) 第6步分离标准化矩阵Sm+n，k，分别获得用户任务QoS约束矩阵tSn，k和系统资源QoS能力矩阵tSm，k；第7步使用式(16)计算QoS相似度测量中所需的ωj，即各维QoS约束所占权重值； ω j = Σ i = 1 m Σ i ′ = 1 m | rs i , j - rs i ′ , j | Σ j = 1 k Σ i = 1 m Σ i ′ = 1 m | rs i , j - rs i ′ , j | , j = 1,2 , · · · , k - - - ( 16 ) 第8步使用式(10)计算用户任务的综合QoS约束需求值，并将其存入向量Uq； U q ( ω ) = Σ j = 1 k s i , j ω j - - - ( 10 ) 第9步判断待调度任务集合V是否为空，为空则跳转到第15步，否则执行下一步；第10步选取综合QoS约束向量Uq中当前综合QoS约束需求最大值所对应的任务，记为T(i)maxUq，使用式(5)计算该任务在各个系统资源上的满意度值，记为向量satisfaction(i)＝{sat1，ast2，…，satm}，同时，向量中对应的资源将该任务加入到自己的任务执行序列REi中； satisfaction i = Σ j = 1 k satisfaction i , j k - - - ( 5 ) 第11步根据满意度向量和MCT矩阵，使用式(17)计算TS，选择其最小值，将其对应的系统资源存入向量TS(i)＝{ts1，ts2，…，tsl}； TS i = time i satisfaction i - - - ( 17 ) 第12步对于向量TS，使用式(7)计算该任务与向量中各系统资源之间的QoS相似度值，记为sim(i)＝{sim1，sim2，…，siml}； similarity = Σ j = 1 k ω j ( ts i , j - rs i , j ) 2 j = 1,2 , · · · , k , Σ j = 1 k ω j 2 = 1 - - - ( 7 ) 第13步根据相似度值和MCT矩阵，计算TS，选取最小值对应的系统资源，将任务调度到该系统资源上去待执行；第14步将T(i)maxUq从任务集合V中删除，更新MCT矩阵，并跳转到第9步；第15步检查任务集合V中的任务是否均已被执行，若均已被执行，跳转到第18步，否则遍历系统资源集合，查看是否有空闲资源存在；第16步如果不存在空闲资源，跳转到第15步；若存在空闲资源ri，检查该资源的最大满意度队列REi中是否还有尚未被执行的任务；第17步若存在尚未被执行的任务tj，则将该任务从原先被分配到的资源执行序列中删除，转到ri上执行，否则，跳转到第15步；第18步所有任务均被执行完成，调度结束。