基于开放网格服务体系结构的网格工作流虚拟服务调度法

摘要

基于开放网格服务体系结构的网格工作流虚拟服务调度法属于网格下工作流调度技术方法，其特征在于，把网格的工作流实例抽象为由一组有数据依赖或控制依赖关系的服务组成的工作流虚拟服务PVS；是由调度方案产生模块利用网格环境下大量闲散资源为定义好的PVS不断找到更优的调度策略，更新并存储在PVS的调度方案备选池；再用调度方案执行模块在具体任务实例到来时从PVS的调度方案被选池中选取当前较好的调度方案进行作业调度，只有在找不到合适的调度方案时，才同调度方案产生模块进行通信，在规定的时间内等待新的调度方案的到来。本发明具有减少重复调度，加快资源预约，降低作业完成时间，增加作业吞吐量，提高资源利用率的优点。

主权项

1、基于开放网格服务体系结构网格工作流虚拟服务调度方法，其特征在于该方法是在所有基于开放网格服务体系结构的网格系统中的调度方案产生器和调度方案执行器中实现的，所述产生器和执行器都由独立的网络处理器构成，形成了一个调度装置，并且所述方法按以下步骤依次执行：步骤(1)初始化在所述调度方案产生器和执行器中分别建立一个调度方案产生模块和调度方案执行模块；在所述两个模块中分别定义一个相同的工作流虚拟服务六元组，表示为：PVS＝<工作段的集合，依赖关系描述，输入参数描述，输出参数描述，PVS权限，调度方案备选池>，其中：工作段的集合为一个有限集合，描述成一个PVS的基本工作段，只有在PVS实际执行时才被调度到相关资源上赋以具体服务以便执行；这里“资源”是指网格系统中可以执行该工作段的部署在系统中的具体服务和其所需的硬件资源和软件资源；依赖关系描述，为一个有向无环图，用于描述所述工作段集合中各个组成部分之间的数据依赖或控制依赖关系；途中一个节点代表PVS中的一个工作段，有向边代表各个组成部分之间的依赖关系，源节点没有入边，目的节点没有出边；PVS权限，代表PVS的权限，值越大，优先级越高；此项为可选项；调度方案备选池，为PVS的调度方案的集合；最多包含Num个供用户选择的有序的调度方案；其中，Num的值可以在配置PVS时设置。一个调度方案＝；其中，P为该PVS具体化的调度方案；makespan为在该调度方案下的PVS实例预测完成时间；security和performance分别为在该调度方案下的安全等级和容错等级，值越高，性能越好；所选makespan，security和performance这三个值由用户具体采用的调度算法给出，所述工作流由有所述工作段的具体依赖关系组成；输入参数描述，输出参数描述，采用W3C发布的万维网服务描述语言WSDL文件，用于描述PVS执行时所需的参数信息；所述调度方案产生模块，为系统中每一个PVS产生相应的调度方案，设有：与调度方案执行模块的接口，调用由用户给出的包括启发式调度算法在内的调度算法资源池和与用户提交的PVS相应的调度算法的接口，以及把产生的PVS送往调度方案执行模块中PVS六元组内调度方案备选池或从调度方案备选池中选取调度方案的接口；所述调度方案执行模块，负责用户提出的实例的执行；设有：接收用户PVS执行命令的接口，接收调度方案产生模块给出的调度方案的接口，以及向调度方案产生模块发出中断信号，并请求各块为该用户提出的PVS产生一个可用的调度方案的请求信号的接口；步骤(2)调度方案产生模块，判断是否有从调度执行模块发来的请求信号；若没有，该调度方案产生模块循环地为系统设定的所有PVS产生相应的调度方案，其步骤依次如下：步骤(2.1)判断系统是否有闲散资源，若没有，再判断是否结束；若有闲散资源，则执行下一步骤；步骤(2.2)按顺序选择下一个PVS步骤(2.3)按照预设的由用户根据具体情况选定的包括启发式算法或搜索算法在内的资源调度匹配算法得到的一个调度方案；步骤(2.4)按照步骤(2.3)中已选择的调度算法计算makespan，security和performance三个值，并把它们三个值与规定的QoS标准相比较；如果满足QoS，而且调度方案备选池中的调度方案数又小于设定的最大存储个数，则直接把步骤(2.3)中得到的调度方案加入调度方案备选池中；若调度方案备选池中的调度方案数已达到该最大存储个数，则替换出一个比步骤(2.3)中所述的调度方案差的调度方案，更新改PVS的调度方案备选池；步骤(2.5)，判断是否循环完一遍全部的PVS，若已经循环完毕，便判断是否结束，否则，继续循环，一直到有中断请求信号从调度执行模块发出；步骤(3)，调度方案执行器按照以下步骤根据收到的用户PVS执行命令选择具体调度方案并执行该调度方案；步骤(3.1)调度方案执行器根据接收到的用户PVS执行命令，从调度方案备选池中为所述PVS选择相应的调度方案；步骤(3.2)判断是否有可用的调度方案；若：所选择的调度方案中，即使只有一个工作段执行所需的资源当前不可用，则认为该调度方案失效，从调度方案备选池中删除，直到找到一个可用的调度方案为止；步骤(3.3)按照所选调度方案将用户所要执行的PVS中的每一个工作段和所需的资源进行预约和匹配，形成一个PVS实例，并执行该PVS实例；步骤(3.4)若调度方案备选池中的所有调度方案均不可用，则此时由调度方案执行模块向调度方案产生模块发出一个包括用户PVS标识的中断请求信号，在一个由用户指定的时间内，接受新的调度方案，重新判断是否适用于用户发来的PVS。