云計(jì)算資源管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

蔣漪漣

0 引言

云計(jì)算資源共包含兩大類(lèi)，一類(lèi)是指物理計(jì)算機(jī)、物理服務(wù)器以及必要的網(wǎng)路設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備形成的物理集群。另一類(lèi)是是通過(guò)虛擬化技術(shù)在物理計(jì)算實(shí)體上生成的虛擬機(jī)以及由多個(gè)虛擬機(jī)組合形成的虛擬機(jī)群[1]。云計(jì)算的資源系統(tǒng)就相當(dāng)于是多種異構(gòu)的資源組織起來(lái)，形成一個(gè)大的資源集合并向上層提供特定、多樣的執(zhí)行環(huán)境[2]。對(duì)這樣的資源系統(tǒng)的管理在很大程度上決定了云計(jì)算平臺(tái)所提供的服務(wù)質(zhì)量[3]。

從云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)上來(lái)看，云計(jì)算系統(tǒng)的后端，有成千上萬(wàn)的服務(wù)器，在服務(wù)器上又運(yùn)行著大量的或虛擬或物理的計(jì)算資源，如何將如此大量的服務(wù)器有效地組織、管理，是云計(jì)算系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵問(wèn)題之一[4]。

云計(jì)算的一大優(yōu)點(diǎn)在于可以提高虛擬資源與物理資源的資源利用率。若無(wú)資源管理調(diào)度，對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一分配和無(wú)規(guī)則調(diào)度對(duì)于擁有大量資源的云端來(lái)說(shuō)是不合適的，除了效率低下以外，還會(huì)造成資源使用混亂。只有對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)實(shí)施靈活的配置方案、消除瓶頸、提高生產(chǎn)率和對(duì)業(yè)務(wù)服務(wù)的響應(yīng)水平；可以降低運(yùn)營(yíng)大型分布式環(huán)境的相關(guān)人力成本。

1 系統(tǒng)的概述

1.1 VCCP系統(tǒng)

VCCP (Virtual CloudComputing Platform)是一套能夠管理虛擬計(jì)算資源，管理虛擬計(jì)算任務(wù)，能夠根據(jù)資源和任務(wù)的實(shí)際情況和需求進(jìn)行按需聚合與協(xié)同，并能夠?qū)ζ脚_(tái)外部提供開(kāi)放通用服務(wù)接口的軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)是建立在VCCP之上的，VCCP的核心設(shè)計(jì)思想是實(shí)現(xiàn)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)資源共享、數(shù)據(jù)資源共享、計(jì)算資源共享。

VCCP共分為用戶(hù)服務(wù)層、任務(wù)層、資源管理層和計(jì)算資源層四大層，并進(jìn)一步分成六個(gè)子層，具體的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，如圖1所示：

圖1 VCCP層次結(jié)構(gòu)關(guān)系

(1)應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層分成兩個(gè)子層，應(yīng)用層和表示層。應(yīng)用層的功能是為用戶(hù)提供應(yīng)用服務(wù)接口；友好的 UI界面；將相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯按照表示層的接口將應(yīng)用服務(wù)分割成為 VCCP中可執(zhí)行的任務(wù)單元并提交給任務(wù)層進(jìn)行處理。表示層主要是解決任務(wù)單元以及資源需求的描述問(wèn)題。

(2)任務(wù)管理層。任務(wù)管理層負(fù)責(zé)任務(wù)的分割和匯聚。任務(wù)管理層應(yīng)完成對(duì)任務(wù)隊(duì)列的維護(hù)和調(diào)度，即維護(hù)儲(chǔ)存任務(wù)信息的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及決定和優(yōu)化任務(wù)執(zhí)行順序；應(yīng)完成任務(wù)生命周期管理，包括任務(wù)的分割、下發(fā)、執(zhí)行和結(jié)果返回，以及相應(yīng)任務(wù)狀態(tài)的發(fā)布。還應(yīng)為管理人員提供對(duì)任務(wù)直接進(jìn)行管理操作的接口，如任務(wù)的取消、暫停、恢復(fù)。

(3)計(jì)算資源層。計(jì)算資源層由若千計(jì)算資源匯聚而成。每一個(gè)計(jì)算資源是計(jì)算任務(wù)的執(zhí)行者，并對(duì)外提供資源基礎(chǔ)服務(wù)，是提供資源服務(wù)的基本單元。計(jì)算資源層相當(dāng)于資源代理，資源和管理系統(tǒng)的交互通過(guò)代理程序進(jìn)行。

(4)運(yùn)維支撐層。運(yùn)維支撐層以資源管理層為數(shù)據(jù)源，對(duì)虛擬云計(jì)算系統(tǒng)的資源系統(tǒng)進(jìn)行信息展示，動(dòng)態(tài)監(jiān)控和過(guò)載警報(bào)和異常定位；以任務(wù)管理層為數(shù)據(jù)源對(duì)虛擬云計(jì)算系統(tǒng)的所有任務(wù)進(jìn)行狀態(tài)信息展示，分配流跟蹤和結(jié)果展示。

1.2 資源管理系統(tǒng)關(guān)鍵算法設(shè)計(jì)——QoS指導(dǎo)下的負(fù)載均衡調(diào)度算法

1.2.1 基于QoS的資源調(diào)度算法

資源調(diào)度策略當(dāng)中使用的3種基于QoS的資源調(diào)度算法，分別是輪詢(xún)調(diào)度算法，隨機(jī)調(diào)度算法和最優(yōu)調(diào)度算法。這3種算法都實(shí)現(xiàn)了任務(wù)QoS約束下的資源調(diào)度，并且3種算法理論簡(jiǎn)單，實(shí)際實(shí)現(xiàn)也并不復(fù)雜。

(1)輪詢(xún)調(diào)度算法。輪詢(xún)調(diào)度算法是基于 Round-Robin調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)的。其設(shè)計(jì)原理是每一次把任務(wù)輪流分配給云計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的資源上，從1幵始，直到N(計(jì)算資源個(gè)數(shù))，然后重新開(kāi)始循環(huán)。算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔，一定程度上能夠優(yōu)化系統(tǒng)負(fù)載率。在資源列表中維護(hù)一個(gè)Pos指示器變量，指示器指向列表中當(dāng)前任務(wù)分配給的資源，下一次調(diào)度選擇位置 Pos后的第一個(gè)可用資源分配給任務(wù)。Pos初始值為1，當(dāng)它達(dá)到列表尾部時(shí)，重新置為1。

(2)最優(yōu)匹配調(diào)度算法。最優(yōu)匹配調(diào)度算法的設(shè)計(jì)原理是每一次把任務(wù)分配給符合任務(wù)需求的資源列表中，評(píng)分最高的資源。當(dāng)接收到一個(gè)任務(wù)需求時(shí)，遍歷當(dāng)前符合任務(wù)需求資源集合S，根據(jù)任務(wù)需求對(duì)每一個(gè)計(jì)算資源做出評(píng)價(jià)，任務(wù)分配給評(píng)價(jià)最高的資源。

(3)隨機(jī)調(diào)度算法。隨機(jī)調(diào)度算法設(shè)計(jì)原理是當(dāng)接收到一個(gè)任務(wù)需求時(shí)，隨機(jī)從符合任務(wù)需求資源集合S中返回一個(gè)資源。

1.2.2 QoS指導(dǎo)下的負(fù)載均衡調(diào)度算法

VCCP中的資源調(diào)度不僅需要支持QoS約束而且需要考慮資源系統(tǒng)整體的負(fù)載均衡。資源負(fù)載率度量方法。如公式（1）、公式（2）

公式(1)度量方法的缺點(diǎn)是每個(gè)負(fù)載維度對(duì)綜合負(fù)載度的影響均相同，算法不夠靈活。公式(2)度量方法為每個(gè)負(fù)載維度都增添了影響權(quán)重值，但是算法對(duì)權(quán)重向量的取值很敏感，一旦由于經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致參數(shù)設(shè)計(jì)不恰當(dāng)，則會(huì)對(duì)算法性能造成巨大影響。

VCCP系統(tǒng)的任務(wù)管理層對(duì)每一個(gè)任務(wù)的 QoS約束共有5部分組成，分別是資源操作系統(tǒng)類(lèi)型約束Q_os；資源CPU速率約束Q_cpu；資源可用內(nèi)存約束Q_men；資源磁盤(pán)空間約束Q_disk以及資源網(wǎng)絡(luò)帶寬約束Q_net。所以在調(diào)度算法中一個(gè)任務(wù)ti的QoS約束條件Qi則可以表示成一個(gè)5元組：

Qi= {Q_osi，Q_cpui，Q_memi，Q_diski，Q_neti}.虛擬云計(jì)算平臺(tái)中有m 計(jì)算資源，資源集合記為C = {c1,c2,…,cm},與任務(wù) QoS約束相對(duì)應(yīng)，每一個(gè)計(jì)算資源具有一組約束指標(biāo)信息和一組負(fù)載指標(biāo)信息，即Cj={Rj,Lj}其中Rj= {R_osj,R_cpuj, R_memj, R_diskj, R_netj}分別表資源在操作系統(tǒng)、CPU、可用內(nèi)存、磁盤(pán)空間和帶寬的約束指標(biāo)。約束指標(biāo)通常是資源的靜態(tài)描述信息。Lj= {L_osj, L_cpuj, L_memj,L_diskj, L_netj}分別表資源在CPU、可用內(nèi)存、磁盤(pán)空間和帶寬的負(fù)載指標(biāo)。負(fù)載指標(biāo)通常是由資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息描述的，一般用百分率表示。

在本文提出 QoS約束下的基于任務(wù)偏好的負(fù)載均衡匹配調(diào)度算法中，任務(wù)的 QoS條件不僅是對(duì)選擇資源服務(wù)能力約束，還是度量資源負(fù)載度標(biāo)準(zhǔn)的組成部分之一。算法大致包含以下3個(gè)部分：首先依據(jù)任務(wù)QoS約束篩選資源；根據(jù)任務(wù) QoS約束計(jì)算任務(wù)偏好值；資源綜合負(fù)載率的度量。

(1)篩選資源以匹配任務(wù)的QoS約束。即根據(jù)任務(wù)ti的QoS約束條件 Qi，匹配得到滿(mǎn)足 QoS的資源列表C={C1,C2,…Cj}(1≤J≤m)對(duì)任意 Cj∩C 都要滿(mǎn)足公式(3)

(2)任務(wù)偏好值的計(jì)算。任務(wù)偏好值定義為資源某一方面的指標(biāo)影響任務(wù)執(zhí)行與完成時(shí)間的程度。以CPU速率為例，任務(wù)對(duì)CPU速率偏好值越高，說(shuō)明CPU速率對(duì)任務(wù)執(zhí)行的影響越大，說(shuō)明任務(wù)對(duì)CPU速率高的資源傾向性越強(qiáng)。本文提出的算法根據(jù)任務(wù)的 QoS約束以及資源在每個(gè)約束上的指標(biāo)計(jì)算任務(wù)偏好值。其核心思想是以任務(wù)的 QoS約束值與系統(tǒng)資源指標(biāo)的平均值的商做為任務(wù)偏好值。QoS約束越強(qiáng)，說(shuō)明任務(wù)在這一方面要求越高，說(shuō)明此因素對(duì)任務(wù)執(zhí)行的影響越大，并且用 QoS約束值與系統(tǒng)資源指標(biāo)的平均值的商作為QoS約束強(qiáng)弱的度量。結(jié)合以上計(jì)算思想,任務(wù)ti的任務(wù)偏好值 Pi= {P_cpui，P_memi， P_diski， P_neti}的計(jì)算方法，如公式(4)、公式(5)

(3)任務(wù)偏好值指導(dǎo)下資源綜合負(fù)載率的度量標(biāo)準(zhǔn)。把任務(wù)偏好值作為資源每一項(xiàng)負(fù)載率對(duì)綜合負(fù)載率的影響因子。仍以CPU速率為例。偏好值越大，說(shuō)明任務(wù)對(duì)資源CPU速率越敏感，所以對(duì)這個(gè)任務(wù)來(lái)說(shuō)，資源的CPU負(fù)載對(duì)資源的綜合負(fù)載率影響也越大。針對(duì)任務(wù)（資源的綜合負(fù)載率計(jì)算方法，如公式(6)所示

Loadij越小說(shuō)明對(duì)于任務(wù)的偏好資源的負(fù)載越低，選擇Loadij最小的資源作為任務(wù)ti的匹配調(diào)度結(jié)果。算法流程描述如下：

1) 初始化QoS約束Q。

2) 遍歷所有資源列表，找出滿(mǎn)足公式(3)的所有資源列表C。若C為空跳轉(zhuǎn)6.

3) 依據(jù)公式(4)公式(5)計(jì)算得到任務(wù)偏好值.

4) 對(duì)資源列表C中的每一個(gè)資源，依據(jù)公式(6)計(jì)算得到資源的綜合負(fù)載度.

5) 選取綜合負(fù)載度最小的資源作為匹配調(diào)度結(jié)果返回.

6) 返回“無(wú)滿(mǎn)足約束條件資源”結(jié)果。

每一個(gè)資源匹配調(diào)度流程中，任務(wù)的 QoS約束是接受請(qǐng)求時(shí)獲得的，資源的約束指標(biāo)在資源信息表的靜態(tài)信息中，負(fù)載指標(biāo)在資源信息表的動(dòng)態(tài)信息中，只需查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)即可獲得，所以算法需要計(jì)算的只有任務(wù)偏好值以及資源綜合負(fù)載率，算法的復(fù)雜度不高，可以滿(mǎn)足在線調(diào)度的要求。

2 云計(jì)算資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 云計(jì)算資源管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

某計(jì)算資源CR1要加入云計(jì)算系統(tǒng)，首先要向資源管理層進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)信息中包含CR1的基本靜態(tài)信息。此時(shí)資源管理層會(huì)獲得與計(jì)算資源 CR1通信的 IP地址和端口(CR1_IP和CR1_PORT)，并以此作為CR1在系統(tǒng)中的唯一ID，注冊(cè)成功后返回 CR1這一 ID。此時(shí)意味著計(jì)算資源CR1成功加入了云計(jì)算平臺(tái)，即任務(wù)可以被分發(fā)到CR1上執(zhí)行。注冊(cè)成功后，資源管理層要對(duì)資源 CR1的運(yùn)行和使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。為此根據(jù)注冊(cè)的CR1_IP和CR1_P0RT，定期到CR1處采集CR1動(dòng)態(tài)信息，并將采集到的信息經(jīng)過(guò)處理添加到或更新數(shù)據(jù)庫(kù)資源信息表中的動(dòng)態(tài)信息部分。若由于網(wǎng)絡(luò)不通或調(diào)用采集接口失敗等原因?qū)е虏杉瘎?dòng)態(tài)信息失敗，則把 CR1標(biāo)注為“暫不可用”，處于這個(gè)狀態(tài)的計(jì)算資源不會(huì)成為資源匹配調(diào)度的結(jié)果。若計(jì)算資源 CR1因升級(jí)、維修或報(bào)廢等原因要“離開(kāi)”云計(jì)算系統(tǒng)，則需要用ID向資源管理層提出注銷(xiāo)請(qǐng)求。注銷(xiāo)成功后資源管理層會(huì)刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)CR1的一切數(shù)據(jù)。

用戶(hù)提交一個(gè)應(yīng)用job，應(yīng)用任務(wù)層分割應(yīng)用為若干子任務(wù)片 tasks，預(yù)存在等待調(diào)度的任務(wù)隊(duì)列中。對(duì)任務(wù)隊(duì)列隊(duì)頭任務(wù)如 taskl，任務(wù)管理層調(diào)用資源管理層提供的任務(wù)資源匹配接口，以期得到執(zhí)行此任務(wù)的資源 ID。資源管理層根據(jù)taskl的資源需求描述，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)資源信息表中所有計(jì)算資源的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)信息，結(jié)合制定好的資源調(diào)度策略，得到執(zhí)行這個(gè)任務(wù)的計(jì)算資源CR1，并返回任務(wù)管理層這個(gè)計(jì)算資源 CR1的資源 ID：IP地址(CRl_IP)和端口(CR1_P0RT)。得到執(zhí)行資源后，taskl進(jìn)入任務(wù)下發(fā)隊(duì)列，待taskl出隊(duì)時(shí)，任務(wù)管理層根據(jù)CRl_IP和CR1_PORT把任務(wù)taskl分發(fā)到這個(gè)計(jì)算資源上進(jìn)行執(zhí)行，完成任務(wù)下發(fā)。CR1完成任務(wù)后會(huì)根據(jù)配置把任務(wù)結(jié)果返回給任務(wù)管理層。

為實(shí)現(xiàn)上述算法集成方案和系統(tǒng)主要接口功能，資源管理系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)方案，如圖2所示:

圖2 資源管理系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)圖

資源管理系統(tǒng)可以分為：注冊(cè)注銷(xiāo)模塊、資源監(jiān)控模塊、資源匹配與調(diào)度模塊、管理節(jié)點(diǎn)監(jiān)控調(diào)度模塊、發(fā)布模塊以及數(shù)據(jù)庫(kù)。

注冊(cè)注銷(xiāo)模塊實(shí)現(xiàn)資源的組織策略，主要為計(jì)算資源層的計(jì)算資源提供注冊(cè)注銷(xiāo)接口。

資源監(jiān)控模塊集成資源監(jiān)控算法，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)資源監(jiān)控。主要完成資源的動(dòng)態(tài)信息采集，根據(jù)動(dòng)態(tài)信息完成部分指標(biāo)的評(píng)估和相應(yīng)后臺(tái)優(yōu)化，并把資源的動(dòng)態(tài)信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。

資源匹配調(diào)度模塊集成資源調(diào)度算法，負(fù)責(zé)對(duì)多種資源調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)。并且需要幵放資源調(diào)度調(diào)用接口，根據(jù)制定好的策略算法完成資源調(diào)度，并將結(jié)果返回給應(yīng)用任務(wù)層。

管理節(jié)點(diǎn)監(jiān)控調(diào)度模塊完成多個(gè)管理節(jié)點(diǎn)信息的生成和入庫(kù)，并在分布式管理系統(tǒng)當(dāng)中完成管理任務(wù)的分配和遷移以及多個(gè)管理節(jié)點(diǎn)的調(diào)度。

發(fā)布模塊實(shí)現(xiàn)資源信息發(fā)布策略。負(fù)責(zé)把資源管理層管理的所有計(jì)算資源信息通過(guò)XML文件形式發(fā)布到云計(jì)算系統(tǒng)中的指定位置。發(fā)布的信息可以為第三方的監(jiān)控管理軟件提供數(shù)據(jù)源，并方便管理人員查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)或隨時(shí)，查看云計(jì)算系統(tǒng)中所有計(jì)算資源的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 資源組織的實(shí)現(xiàn)

資源的組織就是資源管理系統(tǒng)要為資源提供加入和退出云計(jì)算平臺(tái)的注冊(cè)和注銷(xiāo)接口。這兩個(gè)接口是在圖2中注冊(cè)注銷(xiāo)模塊當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于注冊(cè)具體應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能有：開(kāi)放調(diào)用注冊(cè)方法的RFC監(jiān)聽(tīng)端口；驗(yàn)證輸入資源IP地址和端口是否合法，是否己記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中；把注冊(cè)成功的資源靜態(tài)信息添加到資源信息表中，返回注冊(cè)成功信息和資源注冊(cè)ID。注冊(cè)算法設(shè)計(jì)如下：

新資源加入云計(jì)算平臺(tái)，需要調(diào)用注冊(cè)注銷(xiāo)模塊提供的資源注冊(cè)接口。資源管理子系統(tǒng)需要將注冊(cè)接口聲明在注冊(cè)注銷(xiāo)模塊中。注冊(cè)接口的thrift聲明如下：

(1:exception.InvokeException e)。ip 是計(jì)算資源 IP 地址。rpcPort是計(jì)算資源的RPC端口，同時(shí)也是計(jì)算資源提供的網(wǎng)絡(luò)通信端口。

Staticinfo是計(jì)算資源在注冊(cè)時(shí)需提供的靜態(tài)信息，其類(lèi)型是StaticInfoSeq. StaticInfoSeq類(lèi)型描述的資源信息都是靜態(tài)描述信息，這些信息一經(jīng)注冊(cè)后不能改變。

資源注冊(cè)成功和失敗的信息以 XML字符串形式返回，返回信息實(shí)例格式如下：

資源離開(kāi)云計(jì)算平臺(tái)之前，需要調(diào)用注冊(cè)注銷(xiāo)模塊提供的資源注銷(xiāo)接口。資源管理子系統(tǒng)需要將注銷(xiāo)接口聲明在注冊(cè)注銷(xiāo)模塊中。

2.3 資源監(jiān)控實(shí)現(xiàn)

在組織起資源系統(tǒng)后，就需要對(duì)所有的資源進(jìn)行監(jiān)控。資源監(jiān)控可以分為兩個(gè)部分：系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)控和系統(tǒng)外部監(jiān)控。系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)控是資源管理系統(tǒng)對(duì)云計(jì)算平臺(tái)內(nèi)的計(jì)算資源的運(yùn)行狀態(tài)和資源使用情況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。圖2的資源監(jiān)控模塊完成此功能，資源監(jiān)控算法也集成于此模塊當(dāng)中。

數(shù)據(jù)單元和緩沖區(qū)是生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間唯一的聯(lián)系，在多線程應(yīng)用環(huán)境中，緩沖區(qū)操作需保證線程安全。為了實(shí)現(xiàn)方便，資源信息采集與評(píng)估模塊的緩沖區(qū)采用JDK1.5引入的ArrayBlockingQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

為了保證緩沖區(qū)的共享和唯一，生產(chǎn)者要以緩沖區(qū)初始化。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模，支持多個(gè)生產(chǎn)者共同工作，所以生產(chǎn)者需實(shí)現(xiàn)Runnable接口以實(shí)現(xiàn)多線程。生產(chǎn)者根據(jù)資源管理節(jié)點(diǎn)的ID查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，得到本節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)釆集的計(jì)算資源列表，再將列表中的計(jì)算資源ID依次寫(xiě)入緩沖區(qū)中。主要功能代碼如下：

數(shù)據(jù)單元入隊(duì)時(shí)采用的是 ArrayBlockingQueue.put方法。該方法會(huì)判斷隊(duì)列是否有空間完成如對(duì)操作。如果該隊(duì)列已滿(mǎn)，則阻塞等待可用的空間出現(xiàn)，并釋放對(duì)象鎖。這樣的阻塞等待機(jī)制會(huì)最大限度提升資源信息采集的性能。

對(duì)于消費(fèi)者同樣要以緩沖區(qū)初始化，同樣要實(shí)現(xiàn)Runnable接口以支持多線程。消費(fèi)者用ArrayBlockingQueue.take方法從緩沖區(qū)以阻塞方式獲取對(duì)頭數(shù)據(jù)單元，調(diào)用相應(yīng)資源提供的采集動(dòng)態(tài)信息接口 get-DynamicInfo，返回資源動(dòng)態(tài)信息字符串resourceDynamicInfo。若調(diào)用不成功或無(wú)返回值說(shuō)明資源暫時(shí)不可用，更新數(shù)據(jù)庫(kù)中該資源的狀態(tài)。若調(diào)用成功，解析resourceDynamicInfo，更新數(shù)據(jù)庫(kù)中該資源的動(dòng)態(tài)信息。

程序?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)如下：

外部資源監(jiān)控是指定期的將數(shù)據(jù)庫(kù)中的資源信息、軟件服務(wù)信息以及資源管理節(jié)點(diǎn)的信息以某種形式發(fā)布，為其它第三方監(jiān)控管理軟件提供信息源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)外部的資源監(jiān)控以及如統(tǒng)計(jì)等更多功能的擴(kuò)展。這部分功能是在圖2中的信息發(fā)布模塊中實(shí)現(xiàn)。

3 總結(jié)

資源管理系統(tǒng)提出了一種 QoS指導(dǎo)下的負(fù)載均衡資源調(diào)度算法。該算法能夠支持用戶(hù)任務(wù)在CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、帶寬以及操作系統(tǒng)五個(gè)維度的QoS約束，并在任務(wù)QoS約束指導(dǎo)下完成各個(gè)維度權(quán)重值計(jì)算，進(jìn)而完成計(jì)算資源綜合負(fù)載率的計(jì)算。算法不需要預(yù)設(shè)綜合負(fù)載率中各個(gè)維度的權(quán)重值，降低了算法對(duì)權(quán)重經(jīng)驗(yàn)值的敏感度。同時(shí)算法根據(jù)不同的任務(wù)重新計(jì)算資源的綜合負(fù)載度，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)均衡。

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