云平臺作業調度方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及云計算，特別設及一種云平臺作業調度方法。
【背景技術】
[0002] 虛擬化技術推動著云計算技術的快速發展。分布式環境使得傳統的非并行式軟件 結構成為制約系統性能的瓶頸。通過挖掘作業中的并行特性，使多個并行作業在分布式的 不同核上同時執行，從而充分利用硬件資源，提高執行效率。特別在實時應用領域，由于處 理的時效性要求，使得充分發揮多核優勢、W更小的代價滿足實時應用需求成為一種趨勢。 如何在云平臺上滿足實時作業的調度需求是虛擬機調度面臨的一個挑戰。由于語義鴻溝的 問題，現有的調度方法無法實現良好的實時作業調度，物理主機獨立調度其調度隊列，對并 行虛擬機缺少協同調度能力；輪轉調度方式使得調度周期受隊列中虛擬機數量影響，無法 確保調度周期；資源按固定權值分配，動態負載下無法保證實時作業虛擬機的資源利用率 等，從而導致實時作業在虛擬機上的運行效率下降。
【發明內容】
[0003] 為解決上述現有技術所存在的問題，本發明提出了一種云平臺作業調度方法，包 括：
[0004] 根據實時作業所在虛擬機的配額值來分配更新時隙，提高實時作業所在虛擬機的 調度優先級，并且通過時間段來調整所述虛擬機的調度周期。 陽〇化]優選地，所述根據實時作業所在虛擬機的配額值來分資源占用時間，進一步包 括：
[0006] 在創建虛擬機時預先為其分配合適的資源比例參數，在配額更新時，按照該參數 分配實時作業虛擬機的配額值，而非實時作業虛擬機則按自身權值的比例分配剩余可用配 額值；
[0007] 對于物理主機下的虛擬機集合{M。，Ml,M2,…，M。}，每次調度后，實時作業虛擬機 再次進入可調度狀態的時間時隙如下：
[0008] Te/w,
[0009] 其中，Γβ表示更新時隙，τe表示虛擬機被調度時占用的時間段長度，ω1表示虛擬 機的分配比例的參數值，i= 0，…，η，η表示當前物理主機中虛擬機的數量。
[0010] 優選地，所述提高實時作業所在虛擬機的調度優先級，進一步包括：實時作業虛擬 機一旦能夠被調度運行，則被賦予實時優先級，該優先級的虛擬機將被插入調度隊列頭部， 并被優先調度；當特權域被硬件中斷喚醒時，特權域將進入domO優先級，被插入調度隊列 首部，并W搶占方式被調度，保證實時作業運行時其I/O操作被處理；其他域的虛擬機被事 件喚醒時，排在domO優先級的實時作業虛擬機之后；
[0011] 設定并行實時作業虛擬機的優先級高于非并行實時作業虛擬機優先級，而將非實 時作業虛擬機的優先級設置為最低，相同實時優先級的虛擬機按FIFO方式進行排序和調 度；
[0012] 所述通過時間段來調整所述虛擬機的調度周期，進一步包括：
[0013] 將虛擬機每個周期的可執行時間分為若干段，每段的執行時間段W1毫秒為上 限；當實時作業虛擬機的配額值更新時，虛擬機的調度的時間段為可變時間段T。，其值由下 式決定：若LsJ<Si，則Te=Si/|Si+iI，若L萬」=魏，則Te= 1;其中，S康示實時作業虛擬機 每個執行時隙中的實際執行時間；即當虛擬機在一個周期中的執行時間為整數時，其調度 時間段W1毫秒為單位分配，而當執行時間非整數時，其調度時間段將分為多個小于1毫秒 的時間段，在并行虛擬機被中斷運行后，重新調度時不會使用更多的配額值，從而保持與其 他并行虛擬機的同步參數狀態。
[0014] 本發明相比現有技術，具有W下優點：
[0015] 本發明提出了一種云平臺作業調度方法，在云平臺的動態負載情況下，滿足實時 作業的虛擬機調度需求，具有更好的資源利用率和更穩定的性能。
【附圖說明】
[0016] 圖1是根據本發明實施例的云平臺作業調度方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下文與圖示本發明原理的附圖一起提供對本發明一個或者多個實施例的詳細描 述。結合運樣的實施例描述本發明，但是本發明不限于任何實施例。本發明的范圍僅由權 利要求書限定，并且本發明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節 W便提供對本發明的透徹理解。出于示例的目的而提供運些細節，并且無運些具體細節中 的一些或者所有細節也可W根據權利要求書實現本發明。
[0018] 本發明的一方面提供了一種云平臺作業調度方法。圖1是根據本發明實施例的云 平臺作業調度方法流程圖。本發明針對實時作業虛擬機資源，一方面確保了實時作業虛擬 機的資源占用率，另一方面也保證其調度周期不受調度隊列中虛擬機數量的影響；細化了 基于調度優先級；并且基于動態時間段的資源分配和調度。本發明提出的實時調度方法在 動態負載條件下，能夠滿足實時作業虛擬機調度需要，具有更好的資源利用率和更穩定的 調度性能。
[0019] 物理主機下的虛擬機集合{M。，Ml,M2，…，M。}，將其對應的權值集合記為{W。，Wi， 胖2,…，胖。}，可用的總配額值為C。，虛擬機Mi(i=0, ·，·，η)分配到的資源比例為：
[0020]
[0021]其中，。是Μ1在更新時隙內的可用配額值，如果Μ1是實時作業，并且能夠正確執 行，則顯然需要滿足：
[0022] 其中，Pi為實時作業的執行時隙，S1為實時作業在執行時隙期間的實際需要的資 源占用時間。
[0023] 為實現實時作業的資源占用率，本發明通過創建虛擬機時預先為其分配合適的資 源比例參數，在配額更新時，實時作業虛擬機的配額值按照該參數進行分配。其他非實時作 業虛擬機，則按自身權值的比例分配剩余可用配額值。由此，確保系統中的虛擬機數量和權 值變化時，實時作業虛擬機總是可W分配到所需的CPU資源。
[0024] 虛擬機被調度后，再次進入調度隊列的可調度周期由下式決定：(n-l)Te。其 中，町表示更新時間時隙，Te表示虛擬機被調度時占用的時間段長度，η表示當前物理主機 中虛擬機的數量。運個時間時隙反映出虛擬機可調度的最小周期與調度隊列中的虛擬機數 量有關。當虛擬機數量變化時，該周期也會隨之發生變化。
[00巧]由于實時作業虛擬機按絕對比