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基于二进制编码的云任务调度方法、服务器及存储介质

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成果类型:
专利
发明/设计人:
张小庆
申请/专利权人:
武汉轻工大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2020-02-17
申请/专利号:
CN202010097782.0
公开时间:
2020-06-26
公开号:
CN111343259A
主申请人地址:
430023 湖北省武汉市东西湖区常青花园学府南路68号
申请地区:
湖北
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 根据预设编码规则对n个云任务和m个云资源之间的映射关系进行编码,获得多个任务调度解,各任务调度解表征为一个m行n列的二进制元素矩阵; 根据用户预设的约束参数计算每个任务调度解的适应度; 根据所述适应度按预设标识规则在获得的多个任务调度解中标识出一级任务调度解、二级任务调度解和三级任务调度解; 基于所述一级任务调度解、所述二级任务调度解和所述三级任务调度解,按照预设更新规则对每个任务调度解进行更新,获得更新后的任务调度解; 对所述更新后的任务调度解进行迭代计算,获得迭代后的一级任务调度解; 将所述迭代后的一级任务调度解作为最优云任务调度解。 2.如权利要求1所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述多个任务调度解中至少包括一个最小时间任务调度解,所述最小时间任务调度解为云任务在云资源上执行时,执行时间最小的映射关系所对应的任务调度解。 3.如权利要求1所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述多个任务调度解中至少包括一个最小代价任务调度解,所述最小代价任务调度解为云任务在云资源上执行时,执行代价最小的映射关系对应的任务调度解。 4.如权利要求1所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述根据用户预设的约束参数计算每个任务调度解的适应度,具体包括: 计算每个任务调度解的执行时间; 计算每个任务调度解的执行代价; 根据所述执行时间、所述执行代价以及用户预设的截止时间和代价总值通过以下公式计算每个任务调度解的适应度: 其中,fitness为任务调度解适应度,Time(T,R)为执行时间,Cost(T,R)为执行代价,Deadline为截止时间,Budget为代价总值,为时间因子,为代价因子, 5.如权利要求4所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述计算每个任务调度解的执行时间,具体包括: 根据n个云任务分别在m个云资源上的执行时间,通过以下公式计算每个任务调度解的执行时间: 其中,t(Tb,Rg)为云任务Tb在云资源Rg上的执行时间,χ(Tb,Rg)为调度因子, 其中,π:T→R表示云任务集T与云资源集R的一种映射解。 6.如权利要求4所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述计算每个任务调度解的执行代价,具体包括: 根据n个云任务分别在m个云资源上的执行代价,通过以下公式计算每个任务调度解的执行代价: 其中,c(Tb,Rg)云任务Tb在云资源Rg上的执行代价,χ(Tb,Rg)为调度因子, 其中,π:T→R表示云任务集T与云资源集R的一种映射解。 7.如权利要求1所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述基于所述一级任务调度解、所述二级任务调度解和所述三级任务调度解,按照预设更新规则对每个任务调度解进行更新,获得更新后的任务调度解,具体包括: 根据预设规则确定各任务调度解对应的收敛系数; 根据所述收敛系数按预设修正规则获取第一修正系数A1,并根据所述一级任务调度解通过以下公式对各任务调度解进行计算,获得各任务调度解中第j行第i列元素的第一更新参数 其中,为所述一级任务调度解中第j行第i列元素的值,Dα为关联值: Dα=|C1·Xα-X| 其中,Xα为所述一级任务调度解,C1为区间[0,2]内的随机值,X为各任务调度解; 根据所述收敛系数按预设修正规则获取第二修正系数A2,并根据所述二级任务调度解通过以下公式对各任务调度解进行计算,获得各任务调度解中第j行第i列元素的第二更新参数 其中,为所述二级任务调度解中第j行第i列元素的值,Dβ为关联值: Dβ=|C2·Xβ-X| 其中,Xβ为所述二级任务调度解,C2为区间[0,2]内的随机值; 根据所述收敛系数按预设修正规则获取第三修正系数A3,并根据所述三级任务调度解通过以下公式对各任务调度解进行计算,获得各任务调度解中第j行第i列元素的第三更新参数 其中,为所述三级任务调度解中第j行第i列元素的值,Dδ为关联值: Dδ=|C3·Xδ-X| 其中,Xδ为所述三级任务调度解,C3为区间[0,2]内的随机值; 根据所述第一更新参数所述第二更新参数和所述第三更新参数通过以下公式对各任务调度解的进行更新: 其中为第h个任务调度解中第j行第i列元素的更新值,rand为区间(0,1]内的随机值,函数sigmoid(x)定义为: 将各任务调度解中第k个元素的更新值作为更新后的任务调度解。 8.如权利要求7所述的基于二进制编码的云任务调度方法,其特征在于,所述根据预设规则确定各任务调度解对应的收敛系数,具体包括: 获取预设的收敛系数初值; 根据每个任务调度解的适应度获取所有任务调度解对应的平均适应度,并判断各任务调度解的适应度是否大于或等于所述平均适应度; 若是,则按照预设衰减规则更新所述收敛系数初值,获得该任务调度解对应的收敛系数; 若否,则将所述收敛系数初值作为该任务调度解对应的收敛系数。 9.一种服务器,其特征在于,所述服务器包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的云任务调度程序,所述云任务调度程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的基于二进制编码的云任务调度方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有云任务调度程序,所述云任务调度程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的基于二进制编码的云任务调度方法的步骤。
摘要:
本发明公开了一种基于二进制编码的云任务调度方法、服务器及存储介质,所述方法包括:对云任务和云资源之间的映射关系进行二进制编码,获得多个任务调度解;再根据用户预设的约束参数计算每个任务调度解的适应度;然后,在获得的多个任务调度解中标识出一级任务调度解、二级任务调度解和三级任务调度解;并对每个任务调度解进行更新,获得更新后的任务调度解;再对所述更新后的任务调度解进行迭代计算;最后将所述迭代后的一级任务调度解作为最优云任务调度解。本发明能够实现任务执行时间和任务执行代价的同步均衡优化调度,并在整个过程中引入更多的随机性,可以提供决策空间中的全局搜索,...

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