專利名稱：基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種基于光網(wǎng)格的任務(wù) 調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
光網(wǎng)絡(luò)可以提供上百Gbps的傳輸速率，能夠?qū)鬏旀溌诽峁┍Ｗo(hù)與恢復(fù)， 也能夠按照用戶的請求動態(tài)地建立與拆除光路，因而光網(wǎng)絡(luò)被越來越多地應(yīng)用于 網(wǎng)格中，滿足其數(shù)據(jù)傳輸要求。"光網(wǎng)格"就是用高速率的光網(wǎng)絡(luò)將分布式的網(wǎng) 格資源互聯(lián)在一起，以滿足網(wǎng)格應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸需求。在光網(wǎng)格中，由于光網(wǎng)絡(luò) 上的數(shù)據(jù)傳輸是基于端到端的電路交換的光路，所以光網(wǎng)格上的任務(wù)分派不僅需 要分配網(wǎng)格資源，所以還應(yīng)該對所有數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行光網(wǎng)絡(luò)路由，并按照路由分配 光纖資源給所有數(shù)據(jù)傳輸，最小化傳輸時(shí)間，繼而最小化任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。任務(wù) 分派結(jié)果包括兩方面網(wǎng)格資源分配結(jié)果、光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果。在獲得分派結(jié) 果之后，需要按照此結(jié)果將任務(wù)在光網(wǎng)格上執(zhí)行，即需要按照網(wǎng)格資源分配結(jié)果 在網(wǎng)格資源上執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果在光網(wǎng)絡(luò)中建立光路并傳 輸任務(wù)之間的數(shù)據(jù)。由于光網(wǎng)格是一個(gè)分布式的計(jì)算機(jī)與光網(wǎng)絡(luò)共存的系統(tǒng)，它 需要將以分派任務(wù)到各個(gè)網(wǎng)格資源上、通過光網(wǎng)絡(luò)控制平面來在光網(wǎng)絡(luò)中建立與 拆除光路，同時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)控網(wǎng)格資源與光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。綜上所述，任務(wù)分派與任務(wù)執(zhí)行在光網(wǎng)格中是緊密結(jié)合的，分派的目的是為 了更快的完成任務(wù)，同時(shí)任務(wù)執(zhí)行根據(jù)需要優(yōu)化的分派方案。同時(shí)，光網(wǎng)格由于 其光路端到端電路交換連通性、光路建立與拆除等特性對任務(wù)分派算法與執(zhí)行有 著特殊的要求，因此， 一種專門針對的光網(wǎng)格的結(jié)合了優(yōu)化任務(wù)分派與管理任務(wù) 執(zhí)行的任務(wù)調(diào)度方法對于當(dāng)前快速發(fā)展的光網(wǎng)格是十分必要的。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，HalukT叩cuoglu (哈魯克.托普楚格魯)在 "Proceedings of The Sixth IEEE International Symposium on High Performance Distributed Computing" ， 1997 (第六屆國際高性能計(jì)算研討會)上發(fā)表了其關(guān)于網(wǎng)格及分布式計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)的論文"The Software Architecture of a Virtual Distributed Computing Environment"(—種虛 擬分布式計(jì)算環(huán)境的軟件架構(gòu))，該文中定義了對資源以及任務(wù)的描述方式，并 提出了將各個(gè)任務(wù)優(yōu)化分配到可用資源以最小化其總完成時(shí)間的方法，同時(shí)設(shè)計(jì) 了任務(wù)調(diào)度器完成網(wǎng)格資源管理、任務(wù)調(diào)度和任務(wù)執(zhí)行的功能。但是該調(diào)度器不 是基于光網(wǎng)格，沒有考慮光網(wǎng)絡(luò)中端到端數(shù)據(jù)傳輸、光路建立與拆除等特性。該 調(diào)度方案單純分派網(wǎng)格資源而認(rèn)為光網(wǎng)絡(luò)透明，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)光路資源沖 突、死鎖等情況，可能使得執(zhí)行結(jié)果與分派結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。同時(shí)，該調(diào)度方案在 任務(wù)執(zhí)行過程中也沒有考慮到對光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行光路建立與拆除的操作，以傳輸任務(wù) 之間的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法， 使光網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度服務(wù)器從網(wǎng)格用戶處接收到任務(wù)之后，根據(jù)光網(wǎng)格所有資源運(yùn) 行能力進(jìn)行優(yōu)化任務(wù)分派，在獲得分派結(jié)果之后，按照網(wǎng)格資源分配結(jié)果將所有 任務(wù)分派到預(yù)定的資源上去，并按照光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候建立光路 傳輸網(wǎng)格數(shù)據(jù)，最終完成用戶提交的所有任務(wù)。本發(fā)明采用了針對光網(wǎng)格的任務(wù) 分派策略，同時(shí)根據(jù)分派結(jié)果在任務(wù)執(zhí)行過程中將任務(wù)執(zhí)行與光路數(shù)據(jù)傳輸緊密 地聯(lián)系在一起。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括如下步驟 步驟一，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器接收用戶向任務(wù)調(diào)度服務(wù)器提交的任務(wù)集； 所述的任務(wù)集，包括任務(wù)的集合和任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募?，任?wù)是網(wǎng)格資 源能夠完成的工作，有任務(wù)類型、運(yùn)行時(shí)間等指標(biāo)，用一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示， 并且通過通信網(wǎng)絡(luò)以序列化對象、XML文本等方式進(jìn)行傳遞，任務(wù)需要輸入數(shù)據(jù)， 也會生成輸出數(shù)據(jù)。所述任務(wù)調(diào)度服務(wù)器，其基于連接用戶與任務(wù)調(diào)度服務(wù)器的信令網(wǎng)接收任務(wù)集。步驟二，根據(jù)實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源與光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶提交的任務(wù)進(jìn)行 優(yōu)化分派，得到分派結(jié)果；所述優(yōu)化分派，其分派策略為最小化任務(wù)的完成時(shí)間和數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間。 所述優(yōu)化分派，具體為按任務(wù)集的內(nèi)容與實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶提交的任務(wù)集進(jìn)行任務(wù)完成時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的預(yù)算，對于各個(gè) 任務(wù)，預(yù)算各個(gè)網(wǎng)格資源完成任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，并將其中最早的時(shí)間所對應(yīng)的網(wǎng) 格資源分派給該任務(wù)；對于各個(gè)數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)算各條光路完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間中， 將其中最早的時(shí)間所對應(yīng)的光路資源分派給該數(shù)據(jù)傳輸，分派結(jié)果包括任務(wù)集中 所有任務(wù)的資源，以及任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸所用的光路。所述進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的預(yù)算，采用窮舉法，將各個(gè)任務(wù)分別放在每個(gè)可用 的資源上，比較該任務(wù)的在各個(gè)資源上的完成時(shí)間，并將該完成時(shí)間最早的資源 確定為執(zhí)行該任務(wù)的網(wǎng)格資源。所述進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的預(yù)算，采用光網(wǎng)絡(luò)路由算法，如迪杰斯特拉 (Dijkstra)最短路徑優(yōu)先算法，在光網(wǎng)絡(luò)中找到一條跳數(shù)最短的光路，傳輸任 務(wù)之間交換的數(shù)據(jù)，并將該光路確定為傳輸該數(shù)據(jù)的光網(wǎng)絡(luò)資源。步驟三，得到優(yōu)化的分派結(jié)果后，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器按照該網(wǎng)格資源分配結(jié)果 把每個(gè)任務(wù)分派到已確定的網(wǎng)格資源上去執(zhí)行；所述任務(wù)調(diào)度服務(wù)器依次將每個(gè)任務(wù)通過信令網(wǎng)傳遞給已確定的網(wǎng)格資源 進(jìn)行執(zhí)行。步驟四，在任務(wù)執(zhí)行過程中，按照光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果建立光路，傳輸任務(wù) 之間的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，在傳輸完畢后將光路拆除；所述步驟四，具體為任務(wù)調(diào)度服務(wù)器通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用向光網(wǎng)絡(luò)控 制平面請求，在分別執(zhí)行兩個(gè)需要交換數(shù)據(jù)的任務(wù)的兩個(gè)不同資源之間建立光 路，而后通知上述資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；資源結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸之后網(wǎng)格資源將通過信 令網(wǎng)通知任務(wù)調(diào)度服務(wù)器，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用指令光網(wǎng)絡(luò) 控制平面拆除上述資源間的光路。步驟五，在步驟一到步驟四的過程中，實(shí)時(shí)地監(jiān)測網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的 性能；所述實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)格資源，是指通過S醒P (簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，SNMP協(xié)議監(jiān)控基于IP協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)格 計(jì)算機(jī)資源，具體包括監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)連通性、網(wǎng)格計(jì)算機(jī)軟硬件信息、運(yùn)行狀況、 空閑狀況等；所述實(shí)時(shí)監(jiān)測光網(wǎng)絡(luò)資源，是指由現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)控制器或控制平面對光網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行通信，監(jiān)控光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、連通性、可用帶寬等信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明一方面可以在光網(wǎng)格中對用戶的任務(wù)集進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度；另一方面，在建立與拆除光路、監(jiān)控光網(wǎng)絡(luò)等步驟中，本發(fā)明直接用系統(tǒng)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)與已有的光網(wǎng)絡(luò)控制平面的耦合，實(shí)現(xiàn)非常方便，并且開銷較小。本發(fā)明填補(bǔ)了光網(wǎng)格領(lǐng)域任務(wù)調(diào)度服務(wù)器的空白，同時(shí)所提出的方案是一種輕量級的解決方案，容易實(shí)現(xiàn)，重用性強(qiáng)，因而應(yīng)用范圍廣泛。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中對任務(wù)T的執(zhí)行時(shí)間的預(yù)算過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下 進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。本實(shí)施例中的任務(wù)調(diào)度服務(wù)器運(yùn)行于己聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上。本實(shí)施例中的信令網(wǎng)，是基于局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的IP交換網(wǎng)絡(luò)，能夠支持小數(shù)據(jù)量的消息與信令傳輸。本實(shí)施例中的光網(wǎng)絡(luò)，是基于GMPLS (通用多協(xié)議標(biāo)志交換協(xié)議)的自動交換光網(wǎng)絡(luò)(AS0N)，該光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸是通過基于光路的電路交換。該網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)控制平面(Control Plane)對光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理，包括控制光交叉連接(0XC)轉(zhuǎn)換其內(nèi)部光開光(Optical Switch)的狀態(tài)，以建立或拆除光路；監(jiān)控光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，其中光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)包括光路連通性、傳輸帶寬、實(shí)際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。本實(shí)施例具體包括以下步驟步驟一，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器接收用戶向任務(wù)調(diào)度服務(wù)器提交的任務(wù)集； 所述的任務(wù)集，包括任務(wù)的集合和任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募?，任?wù)是網(wǎng)格資 源能夠完成的工作，有任務(wù)類型、運(yùn)行時(shí)間等指標(biāo)，用一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示， 并且通過通信網(wǎng)絡(luò)以序列化對象、XML文本等方式進(jìn)行傳遞，任務(wù)需要輸入數(shù)據(jù)， 也會生成輸出數(shù)據(jù)。所述任務(wù)調(diào)度服務(wù)器，其基于連接用戶與任務(wù)調(diào)度服務(wù)器的信令網(wǎng)接收任務(wù)集。本實(shí)施例使用采用對象請求代理(0RB)模型進(jìn)行傳輸，其中，對象請求代理是一個(gè)中間件，它在對象間建立客戶-服務(wù)器的關(guān)系，通過對象請求代理，一 個(gè)客戶可以很簡單地使用服務(wù)器對象的方法而不論服務(wù)器是在同一機(jī)器上還是 通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問。對象請求代理截獲調(diào)用然后負(fù)責(zé)找到一個(gè)對象實(shí)現(xiàn)這個(gè)請 求，傳遞參數(shù)和方法，最后返回結(jié)果。客戶不用知道對象在哪里，是什么語言實(shí) 現(xiàn)的，它的操作系統(tǒng)以及其他和對象接口無關(guān)的東西。本實(shí)施例中定義了一個(gè) 0RB類，該類抽象了任務(wù)，同時(shí)，該類的成員變量抽象了該任務(wù)的參數(shù)。該類的申明如下class Taskint taskID; int type;string functionality long taskLength;其中，整型變量taskID表明該任務(wù)的編號，整型變量type表明該任務(wù)的類 型，字符型變量functionality表明執(zhí)行該任務(wù)需要的功能，長整型變量taskLength表明該任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間長度。在用戶向任務(wù)調(diào)度服務(wù)器提交其任務(wù)時(shí)，它將該ORB類實(shí)例化，創(chuàng)建一個(gè)ORB 對象，并用該ORB對象的成員變量表示其任務(wù)信息。而后，將使用ORB技術(shù)將該 ORB對象發(fā)送給任務(wù)調(diào)度服務(wù)器。該對象發(fā)送的調(diào)用接口由開發(fā)人員自己申明，如下module TaskSubmitinterface TaskSubmittorvoid submitTask(Task task);在申明方法后，ORB技術(shù)自動生成該方法的下層傳輸協(xié)議和代碼。用戶端只 需繼承該接口，實(shí)現(xiàn)一個(gè)類，并以上述實(shí)例化的ORB對象的task為參數(shù)調(diào)用該 類的void submitTask(Task task)(提交任務(wù))方法，就可以把任務(wù)發(fā)送至任務(wù)調(diào)度服務(wù)器。同時(shí)，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)聽可能到 來的任務(wù)。收到任務(wù)對象后，將分析該任務(wù)對象，從中提取出各個(gè)任務(wù)信息。本 實(shí)施例不對ORB技術(shù)進(jìn)行更深入的說明，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解，該任 務(wù)提交方式并不局限于0RB方式一種。該任務(wù)還可以通過Socket (套接字)方式，以序列化對象的形式提交和接 收，例如用^^丄++等支持序列化的編程語言進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，也可以通過沐^ Service (網(wǎng)絡(luò)服務(wù))的方式用XML文檔來描述任務(wù)并進(jìn)行提交與處理。步驟二，根據(jù)實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源與光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶提交的任務(wù)進(jìn)行 優(yōu)化分派，得到分派結(jié)果；所述優(yōu)化分派，其分派策略為最小化任務(wù)的完成時(shí)間和數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間。所述優(yōu)化分派，在分派策略為最小化任務(wù)的完成時(shí)間和數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間的情 況下，具體為按任務(wù)集的內(nèi)容與實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶 提交的任務(wù)集進(jìn)行任務(wù)完成時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的預(yù)算，對于各個(gè)任務(wù)，預(yù)算各 個(gè)網(wǎng)格資源完成任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，并將其中最早的時(shí)間所對應(yīng)的網(wǎng)格資源分派給 該任務(wù)；對于各個(gè)數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)算各條光路完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間中，將其中最早 的時(shí)間所對應(yīng)的光路資源分派給該數(shù)據(jù)傳輸，分派結(jié)果包括任務(wù)集中所有任務(wù)的 資源，以及任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸所用的光路。所述進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的預(yù)算，采用窮舉法，將各個(gè)任務(wù)分別放在每個(gè)可用 的資源上，比較該任務(wù)的在各個(gè)資源上的完成時(shí)間，并將該完成時(shí)間最早的資源 確定為執(zhí)行該任務(wù)的網(wǎng)格資源。所述進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的預(yù)算，根據(jù)所有網(wǎng)格資源的可用時(shí)間，可用時(shí)間為 該網(wǎng)格資源完成其所有被分配的任務(wù)的完成時(shí)間，若該網(wǎng)格資源當(dāng)前沒有傳輸執(zhí) 行任何任務(wù)，則其可用時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間。所述進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的預(yù)算，采用光網(wǎng)絡(luò)路由算法，如迪杰斯特拉 (Dijkstra)最短路徑優(yōu)先算法，在光網(wǎng)絡(luò)中找到一條跳數(shù)最短的光路，傳輸任 務(wù)之間交換的數(shù)據(jù)，并將該光路確定為傳輸該數(shù)據(jù)的光網(wǎng)絡(luò)資源。如圖1所示，是對任務(wù)T的執(zhí)行時(shí)間的預(yù)算過程的流程圖，其中當(dāng)前時(shí)間以 0s記。網(wǎng)格資源l、 2和3己經(jīng)被分配給其它任務(wù)，其各自的可用時(shí)間為50s、 40s和50s，同時(shí)根據(jù)任務(wù)T的信息和網(wǎng)格資源1、 2和3的執(zhí)行能力，調(diào)度器預(yù) 測任務(wù)T在網(wǎng)格資源1、 2和3上的執(zhí)行時(shí)間分別為60s、 50s和50s。則任務(wù)T在網(wǎng)格資源1、 2和3上預(yù)測完成時(shí)間分別為110s、 90s和100s，其中最早的90s 所對應(yīng)的網(wǎng)格資源2被選擇該任務(wù)T的執(zhí)行資源，同時(shí)網(wǎng)格資源2的可用時(shí)間將 更新為90s。步驟三，得到優(yōu)化的分派結(jié)果后，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器按照該網(wǎng)格資源分配結(jié)果 把每個(gè)任務(wù)分派到已確定的網(wǎng)格資源上去執(zhí)行；所述任務(wù)調(diào)度服務(wù)器依次將每個(gè)任務(wù)通過信令網(wǎng)傳遞給已確定的網(wǎng)格資源進(jìn)行執(zhí)行。在本實(shí)施例中，任務(wù)的分派同樣可以使用在步驟一中使用的0RB方式進(jìn)行。 具體的，任務(wù)使用步驟一中的ORB類進(jìn)行描述。同時(shí)，定義向網(wǎng)格資源發(fā)送任務(wù) 并命令其執(zhí)行該任務(wù)的調(diào)用接口由開發(fā)人員自己申明，如下 module TaskExecutioninterface TaskExecutorvoid executeTask(Task task);在申明方法后，ORB技術(shù)自動生成該方法的下層傳輸協(xié)議和代碼。任務(wù)調(diào)度 服務(wù)器繼承該接口，實(shí)現(xiàn)一個(gè)類，并以上述ORB對象的task為參數(shù)調(diào)用該類的 void executeTask (Task task)(執(zhí)行任務(wù))方法，就可以把任務(wù)發(fā)送至網(wǎng)格資 源。同時(shí)，網(wǎng)格資源運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)聽可能到來的任務(wù)。收到任 務(wù)對象后，將分析該任務(wù)對象，從中提取出各個(gè)任務(wù)信息，進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行。本領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員可以理解，該任務(wù)提交方式并不局限于ORB方式一種。也可以 通過Web Service的方式用XML文檔來描述任務(wù)并進(jìn)行提交與處理。步驟四，在任務(wù)執(zhí)行過程中，按照光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果建立光路，傳輸任務(wù) 之間的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，在傳輸完畢后將光路拆除；所述步驟四，具體為任務(wù)調(diào)度服務(wù)器通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用向光網(wǎng)絡(luò)控制 平面請求在分別執(zhí)行兩個(gè)需要交換數(shù)據(jù)的任務(wù)的兩個(gè)不同資源之間建立光路，而 后通知上述資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；資源結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸之后網(wǎng)格資源將通過信令網(wǎng)通知任務(wù)調(diào)度服務(wù)器，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用指令光網(wǎng)絡(luò)控制平 面拆除上述資源間的光路。在本實(shí)施例中，控制平面使用RSVP (資源預(yù)留協(xié)議)對自動交換光網(wǎng)絡(luò)出 光路建立與拆除的請求。RSVP對于光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員是熟知的，本說明書不進(jìn)行更深入的說明。步驟五，在步驟一到步驟四的過程中，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器實(shí)時(shí)地監(jiān)測網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能；本步驟可以周期性運(yùn)行，維護(hù)網(wǎng)格資源信息和光網(wǎng)絡(luò)資源 信息以供任務(wù)分派優(yōu)化時(shí)使用，使其能夠做出針對實(shí)時(shí)環(huán)境的符合實(shí)際運(yùn)行能力 的優(yōu)化。所述實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)格資源，是指通過S陋P (簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)管 理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，S醒P協(xié)議可以監(jiān)控基于IP協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)與 網(wǎng)格計(jì)算機(jī)資源，具體包括監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)連通性、網(wǎng)格計(jì)算機(jī)軟硬件信息、運(yùn)行 狀況、空閑狀況等；所述實(shí)時(shí)監(jiān)測光網(wǎng)絡(luò)資源，是指由現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)控制器或控制平面對光網(wǎng) 絡(luò)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過程序接口或系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行通信，監(jiān)控光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、 連通性、可用帶寬等信息。本實(shí)施例一方面可以接收用戶的任務(wù)集，并按光網(wǎng)格的任務(wù)執(zhí)行和數(shù)據(jù)傳輸 要求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度；另一方面，在建立與拆除光路、監(jiān)控光網(wǎng)絡(luò)等步驟中，本實(shí) 施例直接用系統(tǒng)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)與己有的光網(wǎng)絡(luò)控制平面的耦合，實(shí)現(xiàn)非常方便，并 且開銷較小。本實(shí)施例填補(bǔ)了光網(wǎng)格領(lǐng)域任務(wù)調(diào)度服務(wù)器的空白，同時(shí)所提出的 方案是一種輕量級的解決方案，容易實(shí)現(xiàn)，重用性強(qiáng)，有較廣泛的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器接收用戶向任務(wù)調(diào)度服務(wù)器提交的任務(wù)集；步驟二，根據(jù)實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源與光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶提交的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化分派，得到分派結(jié)果；步驟三，得到優(yōu)化的分派結(jié)果后，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器按照該網(wǎng)格資源分配結(jié)果把每個(gè)任務(wù)分派到已確定的網(wǎng)格資源上去執(zhí)行；步驟四，在任務(wù)執(zhí)行過程中，按照光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果建立光路，傳輸任務(wù)之間的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，在傳輸完畢后將光路拆除；步驟五，在步驟一到步驟四的過程中，實(shí)時(shí)地監(jiān)測網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征是，所述的 任務(wù)集，包括任務(wù)的集合和任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募?，任?wù)是網(wǎng)格資源能夠完成 的工作，包括任務(wù)類型、運(yùn)行時(shí)間指標(biāo)，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)以序列化對象、XML文本方式進(jìn)行傳遞，任務(wù)需要輸入數(shù)據(jù)，也會生成輸出數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征是，所述任務(wù)調(diào)度服務(wù)器，其基于連接用戶與任務(wù)調(diào)度服務(wù)器的信令網(wǎng)接收任務(wù)集。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征是，所述優(yōu) 化分派，其分派策略為最小化任務(wù)的完成時(shí)間和數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征是，所 述優(yōu)化分派，具體為按任務(wù)集的內(nèi)容與實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能， 對用戶提交的任務(wù)集進(jìn)行任務(wù)完成時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間的預(yù)算，對于各個(gè)任務(wù)， 預(yù)算各個(gè)網(wǎng)格資源完成任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，并將其中最早的時(shí)間所對應(yīng)的網(wǎng)格資源分派給該任務(wù)；對于各個(gè)數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)算各條光路完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間中，將其 中最早的時(shí)間所對應(yīng)的光路資源分派給該數(shù)據(jù)傳輸，分派結(jié)果包括任務(wù)集中所有 任務(wù)的資源，以及任務(wù)之間數(shù)據(jù)傳輸所用的光路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，其特征是，所述進(jìn) 行任務(wù)完成時(shí)間的預(yù)算，采用窮舉法，將各個(gè)任務(wù)分別放在每個(gè)可用的資源上，步驟202，判斷SN是否滿足SN-VR(R)且VR(R)=VR(H)，即判斷SN是 否為下一個(gè)要接收的連續(xù)的PDU的SN，且為下一個(gè)期望接收的最大PDU的 SN,如果是，表明當(dāng)前為按序接收，進(jìn)入步驟203，否則進(jìn)入步驟204。步驟203，更新VR(R)、 VR(H)和VR(MR),使得發(fā)送窗口不斷向前滑動， 然后進(jìn)入步驟211。步驟204,判斷SN是否滿足SN〉-VR(H)，如果是，進(jìn)入步驟205，否則 進(jìn)入步驟206。步驟205,更新VR(H),并根據(jù)SN更新缺失PDU信息，然后進(jìn)入步驟211。根據(jù)SN更新缺失PDU信息包括以下兩種情況(a) 如果SN-VR(H)，保持缺失PDU信息不變；(b) 如果8>^>￥11(^)，增加一個(gè)保存缺失PDU信息的元素，該元素的起 始序列號等于VR(H)，連續(xù)缺失的個(gè)數(shù)為SN與VR(H)的差。步驟206,判斷VR(R)是否小于VR(H)，如果是，進(jìn)入步驟207，否則， 即VR(R)=VR(H),表明該P(yáng)DU為重復(fù)接收，進(jìn)入步驟212。步驟207，根據(jù)缺失PDU信息，判斷SN是否在缺失PDU信息范圍內(nèi)， 如果是，進(jìn)入步驟208,否則表明PDU為重復(fù)接收，進(jìn)入步驟212。步驟208，判斷SN是否等于VR(R),如果是，進(jìn)入步驟209,否則進(jìn)入 步驟210。步驟209，更新VR(R)和VR(MR)，進(jìn)入步驟210。 步驟210，根據(jù)SN更新缺失PDU信息，然后進(jìn)入步驟211。 遍歷所有已保存的缺失PDU信息元素，更新缺失PDU信息，包括以下幾 種情況(a) 如果SN等于缺失PDU信息中某元素A的起始序列號，則將元素A 的起始序列號加l,連續(xù)缺失個(gè)數(shù)減l;如果連續(xù)缺失個(gè)數(shù)減至O,則將元素A 從保存缺失PDU信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除；(b) 如果SN等于缺失PDU信息中某元素B的"起始序列號+連續(xù)缺失 個(gè)數(shù)-r (即元素B的最大序列號)，則將元素B的連續(xù)缺失個(gè)數(shù)減1;如果 連續(xù)缺失個(gè)數(shù)減至0,則將元素B從保存缺失PDU信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除；
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的基于光網(wǎng)格的任務(wù)調(diào)度方法，包括步驟一，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器接收用戶向任務(wù)調(diào)度服務(wù)器提交的任務(wù)集；步驟二，根據(jù)實(shí)時(shí)的網(wǎng)格資源與光網(wǎng)絡(luò)資源的性能，對用戶提交的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化分派，得到分派結(jié)果；步驟三，得到優(yōu)化的分派結(jié)果后，任務(wù)調(diào)度服務(wù)器按照該網(wǎng)格資源分配結(jié)果把每個(gè)任務(wù)分派到已確定的網(wǎng)格資源上去執(zhí)行；步驟四，在任務(wù)執(zhí)行過程中，按照光網(wǎng)絡(luò)資源分配結(jié)果建立光路，傳輸任務(wù)之間的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，在傳輸完畢后將光路拆除以備其它傳輸之需；步驟五，在步驟一到步驟四的過程中，實(shí)時(shí)地監(jiān)測網(wǎng)格資源和光網(wǎng)絡(luò)資源的性能。本發(fā)明彌補(bǔ)了光網(wǎng)格領(lǐng)域任務(wù)調(diào)度方法的空白，實(shí)現(xiàn)簡單，效率高，應(yīng)用范圍比較廣泛。
文檔編號H04L29/08GK101227500SQ20081003373
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者孫震宇, 王正宇, 薇 郭 申請人:上海交通大學(xué)