一種資源調(diào)度方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種資源調(diào)度方法及系統(tǒng)。其中，該方法包括：建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合；計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)；將任務(wù)的基版本分配到性能參數(shù)最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到性能參數(shù)次小的服務(wù)器；其中，性能參數(shù)次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)性能參數(shù)次小的服務(wù)器與性能參數(shù)最小的服務(wù)器不在同一區(qū)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有油氣管道SCADA系統(tǒng)所存在的服務(wù)器資源浪費(fèi)、系統(tǒng)可靠性不高和負(fù)載不均衡的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種資源調(diào)度方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，主要適用于資源調(diào)度方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]SCADA(Supervisory Control And Data Acquisit1n,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))是一種以監(jiān)督為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。應(yīng)用于油氣管道的SCADA系統(tǒng)能進(jìn)行順序控制輸送、設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)同步傳輸記錄、監(jiān)控管道沿線及各站控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況等工作。此外，SCADA管道系統(tǒng)還具備泄露檢測(cè)、系統(tǒng)模擬、水擊提前保護(hù)等功能。
[0003]目前，中國(guó)石油長(zhǎng)輸油氣管道采用集中調(diào)度管理的運(yùn)營(yíng)模式。北京油氣調(diào)控中心通過(guò)SCADA系統(tǒng)對(duì)中石油所轄的大部分油氣長(zhǎng)輸管道進(jìn)行集中調(diào)度，并負(fù)責(zé)制定管道生產(chǎn)的運(yùn)行方案。地區(qū)管道公司通過(guò)SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)程顯示終端接受調(diào)度數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)對(duì)所管轄的管道及設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和管理工作。
[0004]現(xiàn)有油氣管道SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心采用各管線對(duì)應(yīng)各自固定服務(wù)器的資源調(diào)度模式，并采用雙機(jī)熱備的冗余方式來(lái)保證系統(tǒng)的可靠性。服務(wù)器按照設(shè)計(jì)要求熱備份配置，每臺(tái)服務(wù)器的最大可利用率要求不超過(guò)40%。這種資源配置模式和冗余機(jī)制不但造成服務(wù)器資源的浪費(fèi)，增加了運(yùn)行維護(hù)的工作量和設(shè)備功耗，而且，單一備份機(jī)制并不能完全保障系統(tǒng)的可靠性。此外，隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，主備中心服務(wù)器的數(shù)量也會(huì)不斷增加。由于所面對(duì)的管道站場(chǎng)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量不同，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)載不均衡問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種資源調(diào)度方法及系統(tǒng)，它能夠解決現(xiàn)有油氣管道SCADA系統(tǒng)所存在的服務(wù)器資源浪費(fèi)、系統(tǒng)可靠性不高和負(fù)載不均衡的問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種資源調(diào)度方法，包括:
[0007]建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度；
[0008]定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ = (P1, P2, , Pj ,并定義Pi =(Λ” Ii, Ai),其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合Ai是服務(wù)器Pi的調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率；
[0009]通過(guò)公式& =k^ +k^A +Ma計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)& ；
[0010]其中，Ic1是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)；
[0011]將任務(wù)的基版本分配到所述性能參數(shù)&最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到所述性能參數(shù)&次小的服務(wù)器；其中，所述性能參數(shù)Zii次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)所述性能參數(shù)么次小的服務(wù)器與所述性能參數(shù)ΖΛ最小的服務(wù)器不在同一區(qū)域。
[0012]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
[0013]進(jìn)一步地，所述服務(wù)器Pi的失效率λ i的計(jì)算公式為:服務(wù)器Pi的失敗任務(wù)量與服務(wù)器Pi的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
[0014]進(jìn)一步地,還包括:
[0015]將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；所述多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，所述任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i = (Ci, Si, P j),其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P i是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci = [c (i，I)，...，C (i, m)]是時(shí)間向量，Cij表示任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。
[0016]本發(fā)明還提供了一種資源調(diào)度系統(tǒng)，包括:
[0017]服務(wù)器建立模塊，用于建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度；
[0018]第一數(shù)據(jù)定義模塊，用于定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ ={Pi，P2，…，Pm}，并定義Pi= (Λ” ξ”入丨其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合；Ii是服務(wù)器Pi的調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率;
[0019]性能參數(shù)運(yùn)算模塊，用于通過(guò)公式義.=ΚξΜ +k^ +46,計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)ΖΛ ;其中，h是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)；
[0020]任務(wù)分配模塊，用于將任務(wù)的基版本分配到所述性能參數(shù)A最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到所述性能參數(shù)；次小的服務(wù)器；其中，所述性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為I，且至少有一個(gè)所述性能參數(shù)Z;,次小的服務(wù)器與所述性能參數(shù)Za最小的服務(wù)器不在同一區(qū)域。
[0021]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
[0022]進(jìn)一步地,還包括:
[0023]失效率運(yùn)算模塊，用于計(jì)算服務(wù)器的失效率；其中，服務(wù)器的失效率的計(jì)算公式為:服務(wù)器的失敗任務(wù)量與服務(wù)器的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
[0024]進(jìn)一步地,還包括:
[0025]第二數(shù)據(jù)定義模塊，用于將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；所述多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，所述任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i =(Ci, Si, P i)，其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P i是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci =[c(i, 1)，...，c (i, m)]是時(shí)間向量，Cij表不任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]本發(fā)明提供的資源調(diào)度方法及系統(tǒng)，通過(guò)建立基于Master-Slave架構(gòu)的云服務(wù)器集群，將同一實(shí)時(shí)任務(wù)同時(shí)分配到多個(gè)服務(wù)器執(zhí)行，并選擇最優(yōu)的服務(wù)器執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)的基版本，選擇次優(yōu)的服務(wù)器執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)的副版本，且執(zhí)行任務(wù)基版本的服務(wù)器與執(zhí)行任務(wù)副版本的服務(wù)器不在同一區(qū)域，這樣，不僅可以提高油氣管道SCADA系統(tǒng)中服務(wù)器資源的利用率和系統(tǒng)可靠性，而且還能使系統(tǒng)的負(fù)載均衡。本發(fā)明在油氣管道SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源調(diào)度方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的資源調(diào)度方法的流程圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的資源調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖3為基于本發(fā)明實(shí)施例的油氣管道SCADA系統(tǒng)的可靠性性能曲線圖；
[0031]圖4為基于本發(fā)明實(shí)施例的油氣管道SCADA系統(tǒng)的可調(diào)度性性能曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的資源調(diào)度方法及系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】及工作原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的資源調(diào)度方法，包括:
[0034]步驟SllO:建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度；其中，系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
[0035]步驟S120:定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ = (P1, P2, , Pj，并定義Pi = (Λ” ξ” Ai),其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合Ai是服務(wù)器PJA調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率；
[0036]其中，服務(wù)器Pi的失效率Xi的計(jì)算公式為:服務(wù)器Pi的失敗任務(wù)量與服務(wù)器Pi的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
[0037]步驟S130:將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i = (Ci, Si, Pi),其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P 1是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci= [c(i，l)，...，c(i，m)]是時(shí)間向量，Cij表不任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。例如:將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)四元組，如Ti = (di； Ti1, Ti2, Ti3),其中，Cli是實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限，Ti1是任務(wù)的基版本，Ti2是任務(wù)的一個(gè)副版本，Ti3是任務(wù)的另一個(gè)副版本，三個(gè)任務(wù)版本的代碼完全相同，且Tl= (C1，s;，p;), T；-=(C, ,sf,pf)，T^= (C1 ,S?)，其中 S；是 Ti1 的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，是
Ti2的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，S]是Ti3的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，p\是Ti1所分配的服務(wù)器，P1i是Ti2所分配的服務(wù)器P是Ti3所分配的服務(wù)器；由于每個(gè)任務(wù)Ti在不同的服務(wù)器上會(huì)有不同的執(zhí)行時(shí)間，因此刀每個(gè)任務(wù)Ti定義一個(gè)計(jì)算時(shí)間向量Ci = [c(i, I),..., c(i, m)], Cij表示任務(wù)版本Ti1, Ti2, Ti3在服務(wù)器Pj上的執(zhí)行時(shí)間；
[0038]步驟S140:查詢預(yù)設(shè)在主服務(wù)器中的預(yù)裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所需的點(diǎn)配置信息的從動(dòng)服務(wù)器信息，通過(guò)公式；_, = +Κξ, 計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)Za ；
[0039]其中，Ic1是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)；k1、k2和k3具體由實(shí)時(shí)任務(wù)對(duì)服務(wù)器的處理要求決定。
[0040]步驟S150:將任務(wù)的基版本分配到性能參數(shù)&最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到性能參數(shù)Za次小的服務(wù)器；其中，性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器是指性能參數(shù)&第二小的服務(wù)器；性能參數(shù)么次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器與性能參數(shù)7最小的服務(wù)器不在同一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域，如:至少有一個(gè)性能參數(shù)次小的服務(wù)器與性能參數(shù)Z最小的服務(wù)器不在同一局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，從而使當(dāng)性能參數(shù)&
最小的服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障而導(dǎo)致任務(wù)的基版本無(wú)法被執(zhí)行時(shí)，任務(wù)的副版本能夠被在另一局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的從動(dòng)服務(wù)器執(zhí)行，保證了任務(wù)始終能夠被順利執(zhí)行，提高了油氣管道SCADA系統(tǒng)的可靠性。例如:將任務(wù)的基版本Ti1分配到性能參數(shù)&最小的服務(wù)器
ΡΛ，將任務(wù)的副版本Ti2分配到一個(gè)性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器P將任務(wù)的副版本Ti3分配到另一個(gè)性能參數(shù)&次小的服務(wù)器4 ;其中，4和&中至少有一個(gè)與巧不在同一局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。
[0041]這里需要說(shuō)明的是，服務(wù)器的性能參數(shù)越小，就說(shuō)明服務(wù)器的綜合性能越好
(負(fù)載少、調(diào)度時(shí)間短、失效率低)，越適合執(zhí)行任務(wù)。
[0042]參見(jiàn)圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的資源調(diào)度系統(tǒng)，包括:
[0043]服務(wù)器建立模塊100，用于建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度；其中，系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
[0044]第一數(shù)據(jù)定義模塊200，用于定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ ={Ρ1;Ρ2，…，Pm}，并定義Pi= (Λ” ξ”入丨其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合；Ii是服務(wù)器Pi的調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率；
[0045]第二數(shù)據(jù)定義模塊300，用于將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i =(Ci, Si, P i)，其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P i是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci =[c(i, 1)，...，c (i, m)]是時(shí)間向量，Cij表不任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。
[0046]性能參數(shù)運(yùn)算模塊400，用于查詢預(yù)設(shè)在主服務(wù)器中的預(yù)裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所需的點(diǎn)配置信息的從動(dòng)服務(wù)器信息，通過(guò)公式=Κξ, +Κξη +46,計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)ζ其中，ki是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)；k1、k2和k3具體由實(shí)時(shí)任務(wù)對(duì)服務(wù)器的處理要求決定。
[0047]任務(wù)分配模塊500，用于將任務(wù)的基版本分配到性能參數(shù)&最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器；其中，性能參數(shù)義次小的服務(wù)器是指性能參數(shù)；;第二小的服務(wù)器；性能參mzA次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)性能參數(shù)2?次小的服務(wù)器與性能參I/7最小的服務(wù)器不在同一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域，如:至少有一個(gè)性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器與性能參數(shù)最小的服務(wù)器不在同一局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，從而使當(dāng)性能參數(shù)4最小的服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障而導(dǎo)致任務(wù)的基版本無(wú)法被執(zhí)行時(shí)，任務(wù)的副版本能夠被在另一局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的從動(dòng)服務(wù)器執(zhí)行，保證了任務(wù)始終能夠被順利執(zhí)行，提高了油氣管道SCADA系統(tǒng)的可靠性。
[0048]這里需要說(shuō)明的是，服務(wù)器的性能參數(shù)&越小，就說(shuō)明服務(wù)器的綜合性能越好(負(fù)載少、調(diào)度時(shí)間短、失效率低)，越適合執(zhí)行任務(wù)。
[0049]進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明，在本實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例還包括:
[0050]失效率運(yùn)算模塊，用于計(jì)算服務(wù)器的失效率；其中，服務(wù)器的失效率的計(jì)算公式為:服務(wù)器的失敗任務(wù)量與服務(wù)器的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
[0051]實(shí)驗(yàn)證明實(shí)例
[0052]實(shí)例試驗(yàn)的基本參數(shù):實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限D(zhuǎn)L = 1000，單服務(wù)器的調(diào)度長(zhǎng)度Lp = 400,本地Slave服務(wù)器數(shù)及異地Slave服務(wù)器數(shù)分別為m = 6，η = 6,—共12臺(tái)。其中，本地服務(wù)器的失效率分別為0.9,0.95、1、1.05,1.10和1.15，異地服務(wù)器的失效率分別為0.9、0.95、1、1.05、1.10和1.15。其基本單位是I(T6次/小時(shí)。
[0053](I)可靠性性能
[0054]參見(jiàn)圖3，在采用本發(fā)明實(shí)施例的油氣管道SCADA系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)處理任務(wù)個(gè)數(shù)的增加，系統(tǒng)花費(fèi)的可靠性代價(jià)也隨之增大，保障了系統(tǒng)的高可靠性，滿足了實(shí)際應(yīng)用對(duì)可靠性的需求。
[0055](2)可調(diào)度性能
[0056]參見(jiàn)圖4，在采用本發(fā)明實(shí)施例的油氣管道SCADA系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)處理任務(wù)個(gè)數(shù)的增加，需要的服務(wù)器最小個(gè)數(shù)也隨之增加，但增加趨勢(shì)在可接受范圍內(nèi)，因此，本發(fā)明實(shí)施例可以在使用盡可能少的服務(wù)器的情況下，完成盡可能多的任務(wù)，滿足了實(shí)際應(yīng)用對(duì)可調(diào)度性的需求，即解決了油氣管道SCADA系統(tǒng)所存在的服務(wù)器資源浪費(fèi)和負(fù)載不均衡的問(wèn)題。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例提供的資源調(diào)度方法及系統(tǒng)，通過(guò)建立基于Master-Slave架構(gòu)的云服務(wù)器集群，將同一實(shí)時(shí)任務(wù)同時(shí)分配到多個(gè)服務(wù)器執(zhí)行，并選擇最優(yōu)的服務(wù)器執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)的基版本，選擇次優(yōu)的服務(wù)器執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)的副版本，且執(zhí)行任務(wù)基版本的服務(wù)器與執(zhí)行任務(wù)副版本的服務(wù)器不在同一區(qū)域。在本發(fā)明實(shí)施例中，擇優(yōu)使用服務(wù)器來(lái)執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)，不僅提高了油氣管道SCADA系統(tǒng)中服務(wù)器資源的利用率，而且還使系統(tǒng)的負(fù)載更加均衡。此外，由于本發(fā)明實(shí)施例采用的是實(shí)時(shí)任務(wù)主副版本異地運(yùn)行的容錯(cuò)機(jī)制，當(dāng)分配到任務(wù)基版本的服務(wù)器性能差或發(fā)生故障時(shí)，被分配到任務(wù)副版本且性能較好的服務(wù)器能夠及時(shí)執(zhí)行任務(wù)，因而提高了油氣管道SCADA系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例在油氣管道SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源調(diào)度方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0058]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種資源調(diào)度方法，其特征在于，包括: 建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度； 定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ = (P1, P2,…，PJ，并定義Pi =(Λ” Ii, Ai),其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合Ai是服務(wù)器Pi的調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率； 通過(guò)公式4 =k^jl +kI^l +勾&計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)^ ； 其中，Ic1是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)； 將任務(wù)的基版本分配到所述性能參數(shù)ΖΛ.最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到所述性能參數(shù)&次小的服務(wù)器；其中，所述性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)所述性能參數(shù)\次小的服務(wù)器與所述性能參數(shù)&最小的服務(wù)器不在同一區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)度方法，其特征在于，所述系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
3.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)度方法，其特征在于，所述服務(wù)器失效率Xi的計(jì)算公式為:服務(wù)器Pi的失敗任務(wù)量與服務(wù)器Pi的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的資源調(diào)度方法，其特征在于，還包括: 將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；所述多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，所述任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i = (Ci，Si，Pi),其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P i是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci = [c(i，1)，...，c(i，m)]是時(shí)間向量，Cij表示任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。
5.一種資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括: 服務(wù)器建立模塊，用于建立基于油氣管道SCADA系統(tǒng)的Master-Slave結(jié)構(gòu)的云服務(wù)器；其中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)，并進(jìn)行資源調(diào)度； 第一數(shù)據(jù)定義模塊，用于定義油氣管道SCADA系統(tǒng)的服務(wù)器集合Ψ = (P1, P2,, PJ ,并定義Pi= (Λ” ξ” Ai),其中，Ai是分配到服務(wù)器Pi上的任務(wù)集合Ai是服務(wù)器PJA調(diào)度長(zhǎng)度，表示任務(wù)分配到服務(wù)器Pi上所需的時(shí)間；λ i是服務(wù)器Pi的失效率； 性能參數(shù)運(yùn)算模塊，用于通過(guò)公式A =? +Uh +4?計(jì)算服務(wù)器的性能參數(shù)；其中，Ic1是Λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k2是ξ i的最優(yōu)偏重系數(shù)，k3是λ i的最優(yōu)偏重系數(shù)； 任務(wù)分配模塊，用于將任務(wù)的基版本分配到所述性能參數(shù)2/,最小的服務(wù)器，將任務(wù)的副版本分配到所述性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器；其中，所述性能參數(shù)&次小的服務(wù)器的數(shù)量至少為1，且至少有一個(gè)所述性能參數(shù)Z次小的服務(wù)器與所述性能參數(shù)Z最小的服務(wù)器不在同一區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的原數(shù)據(jù)包括:名字空間、訪問(wèn)控制、點(diǎn)配置定義塊與從動(dòng)服務(wù)器的映射關(guān)系、從動(dòng)服務(wù)器的負(fù)載信息。
7.如權(quán)利要求5所述的資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 失效率運(yùn)算模塊，用于計(jì)算服務(wù)器的失效率；其中，服務(wù)器的失效率的計(jì)算公式為:月艮務(wù)器的失敗任務(wù)量與服務(wù)器的總?cè)蝿?wù)量的百分比。
8.如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第二數(shù)據(jù)定義模塊，用于將每一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)定義為一個(gè)多元組；所述多元組中包括實(shí)時(shí)任務(wù)的截止執(zhí)行期限、任務(wù)的基版本和副版本；其中，所述任務(wù)的基版本和副版本是同一個(gè)任務(wù)程序，副版本是基版本的副本，且將任務(wù)的基版本和副版本定義為T(mén)i =(Ci, Si, P D，其中Si是任務(wù)版本的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間，P i是任務(wù)版本所分配的服務(wù)器，Ci =[c(i, 1)，...，c (i, m)]是 時(shí)間向量，Cij表不任務(wù)版本在服務(wù)器上的執(zhí)行時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104079637SQ201410281376
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】劉苗, 李國(guó)棟, 郭長(zhǎng)濱, 高銳強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣管道局