集群系統中業務與計算設備的匹配裝置的製作方法
2023-05-08 06:57:51 3
專利名稱：集群系統中業務與計算設備的匹配裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術，尤其涉及一種在集群系統中的對軟硬體，即業務和計算設備進行匹配度計算的匹配裝置。
背景技術：
高性能計算一直是國內外科技界，甚至政府十分重視的高科技領域。它不僅同科學技術與國民經濟的發展密切有關，而且還直接影響到國家的國防能力和國家安全。在近年來出現的支持高性能計算的計算機系統中，集群系統作為一種易擴充、性價比高的方案得到廣泛採納。應用程式的需求是無限的、不斷變化的，集群系統可以有效地支持更廣泛的工作負載。2007年11月在國外權威網站上公布的T0P500高性能計算機中，集群系統佔據了 81. 20%。在集群系統中，良好的調度可以高效利用集群資源，使集群中全部匯集起來的處理能力高效地在眾多用戶間分配。作業調度是一個很複雜的問題，調度算法是一個應用相關(Application-specific)的問題，具體應用的特性在很大程度上影響和決定著調度系統的性能。調度系統對於不同類型的應用應當採用不同的調度策略，只有在充分考慮作業及資源特性的基礎上提出的調度算法才能夠獲得較高的系統性能。要想在並行化能力上有較大提高，則必須付出昂貴的硬體代價和設計出複雜的算法。並行作業調度中最主要的兩個算法是Backfilling算法和Gang調度算法。 Backfilling算法是FCFS算法的改進，它允許調度器不按作業到達順序運行，當資源無法滿足前面大作業的運行要求時，它讓一些小作業先運行在當前空閒的處理器上(稱為回填)以提高資源利用率。後來很多算法在其基礎上進行了改進，出現了 EASY (Extensible Argonne Scheduling sktem)Backfilling 算法、保守 Backfilling 算法和基於 Backfilling算法的「擴履適足」的改進算法。Gang調度的思想是將作業作為一個整體進行調度。每臺機器上為作業提供一個相同的環境，一個作業的所有進程一起運行。Gang調度算法是基於並行程序間會有頻繁的同步而提出的，避免各並行進程由於運行步調不一致而等待所造成的等待時間。成對Gang調度算法、緩衝協同調度算法是對Gang調度算法的改進。還有很多其他調度算法，如BestFit算法、自適應算法、遺傳算法、基於經濟學的資源調度算法和基於QOS的調度算法等，每個算法都有自己的優缺點，滿足特定的應用需求。如此而言，上述算法的一個共同的缺點就是通用性不高，都僅局限在一個局部領域。
發明內容
本發明旨在提出一種測算軟體與硬體匹配程度的裝置，使得軟體能夠被最適合運行它的硬體來執行。根據本發明，提出一種集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，包括硬體測試裝置，測試集群系統中的計算設備的硬體指標，硬體指標包括處理器速度、存儲器容量、內存容量、網絡傳輸速度、網絡安全等級、可靠性和附加硬體；軟體測試裝置，測試集群系統接收的業務的軟體指標，軟體指標包括處理器速度指標、存儲器指標、內存指標、網絡傳輸指標、網絡安全指標、可靠性指標和業務分類；匹配度計算裝置，比較硬體指標和軟體指標，得到計算設備與業務的匹配度。其中硬體測試裝置執行下列的項目測試計算設備的處理器速度；檢測計算設備的存儲器容量和內存容量；檢測計算設備的網絡傳輸速度和網絡安全等級；測試計算設備的可靠性；檢測計算設備的附加硬體。硬體測試裝置檢測計算設備的附加硬體並將附加硬體劃歸到下述分類中的一種 大量運算設備、圖形處理設備、高安全性設備、數據傳輸設備。其中軟體測試裝置執行下列的項目根據該業務的運算規模計算處理器速度指標和內存指標；根據該業務的數據規模計算存儲器指標；根據該業務的運算分布性計算網絡傳輸指標和網絡安全指標；根據該業務的可靠性要求計算可靠性指標；根據該業務的種類確定業務分類。軟體測試裝置將業務分類確定為下述分類中的一種大量運算業務、圖形處理業務、高安全性業務、數據傳輸業務。匹配度計算裝置將軟體指標中的處理器速度指標、存儲器指標、內存指標、網絡傳輸指標、網絡安全指標和可靠性指標分別與硬體指標中的處理器速度、存儲器容量、內存容量、網絡傳輸速度、網絡安全等級和可靠性進行比較，計算每一項的偏差值並將偏差值累加得到總偏差值；匹配度計算裝置將軟體指標的業務分類與硬體指標中的附加硬體比較，得到傾向值；將總偏差值與傾向值相乘，得到計算設備與業務的匹配度。匹配度計算裝置基於下表計算傾向值
權利要求
1.一種集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於，包括硬體測試裝置，測試集群系統中的計算設備的硬體指標，所述硬體指標包括處理器速度、存儲器容量、內存容量、網絡傳輸速度、網絡安全等級、可靠性和附加硬體；軟體測試裝置，測試集群系統接收的業務的軟體指標，所述軟體指標包括處理器速度指標、存儲器指標、內存指標、網絡傳輸指標、網絡安全指標、可靠性指標和業務分類； 匹配度計算裝置，比較所述硬體指標和軟體指標，得到計算設備與業務的匹配度。
2.如權利要求1所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於，所述硬體測試裝置測試計算設備的處理器速度； 檢測計算設備的存儲器容量和內存容量； 檢測計算設備的網絡傳輸速度和網絡安全等級； 測試計算設備的可靠性； 檢測計算設備的附加硬體。
3.如權利要求2所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於，所述硬體測試裝置檢測計算設備的附加硬體並將附加硬體劃歸到下述分類中的一種大量運算設備、圖形處理設備、高安全性設備、數據傳輸設備。
4.如權利要求3所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於，所述軟體測試裝置根據該業務的運算規模計算處理器速度指標和內存指標；根據該業務的數據規模計算存儲器指標；根據該業務的運算分布性計算網絡傳輸指標和網絡安全指標；根據該業務的可靠性要求計算可靠性指標；根據該業務的種類確定業務分類。
5.如權利要求4所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於， 所述軟體測試裝置將業務分類確定為下述分類中的一種大量運算業務、圖形處理業務、高安全性業務、數據傳輸業務。
6.如權利要求5所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於，所述匹配度計算裝置將軟體指標中的處理器速度指標、存儲器指標、內存指標、網絡傳輸指標、網絡安全指標和可靠性指標分別與硬體指標中的處理器速度、存儲器容量、內存容量、網絡傳輸速度、網絡安全等級和可靠性進行比較，計算每一項的偏差值並將偏差值累加得到總偏差值；所述匹配度計算裝置將軟體指標的業務分類與硬體指標中的附加硬體比較，得到傾向值；將總偏差值與傾向值相乘，得到計算設備與業務的匹配度。
7.如權利要求6所述的集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，其特徵在於， 所述匹配度計算裝置基於下表計算傾向值
全文摘要
本發明揭示了一種集群系統中業務與計算設備的匹配裝置，包括硬體測試裝置，測試集群系統中的計算設備的硬體指標，硬體指標包括處理器速度、存儲器容量、內存容量、網絡傳輸速度、網絡安全等級、可靠性和附加硬體；軟體測試裝置，測試集群系統接收的業務的軟體指標，軟體指標包括處理器速度指標、存儲器指標、內存指標、網絡傳輸指標、網絡安全指標、可靠性指標和業務分類；匹配度計算裝置，比較硬體指標和軟體指標，得到計算設備與業務的匹配度。本發明能夠測算軟體，例如待執行的業務與硬體，例如集群系統中的計算設備之間的匹配程度，能夠幫助集群系統將每一項業務調度給具有最高匹配程度的計算設備來執行，以提高集群能夠的整體運行效率。
文檔編號G06F9/50GK102567112SQ20101058170
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者張麗曉 申請人:上海杉達學院