服务器以及用于服务器中的资源调度方法

    专利2025-04-28  17


    本发明大体上涉及一种服务器以及一种用于服务器中的资源调度方法。更具体来说,本发明涉及一种用于可组合/分解式数据中心的可靠资源调度方法。


    背景技术:

    1、随着大数据和云/雾/边缘计算等互联网技术的快速发展,大量数据涌入数据中心(dc),给数据中心带来巨大的负担。然而,这种架构在某些应用场景中会造成严重的资源搁浅,从而阻碍效率的提高。为了减轻这种负担,基于服务器的架构的各个方面已经做出相当大的努力。

    2、硬件分解技术将资源(例如,处理器和存储器)与单片服务器分离,从而有机会提高服务可靠性。例如,dc可以构建为采用硬件分解来表示dc的分解式dc(ddc)。在ddc中,将来自集成服务器的硬件组件分解并重新组装到通过直接互连网络结构互连的资源池。


    技术实现思路

    1、根据本发明的第一方面,提供一种服务器,所述服务器包括多个处理模块,每个处理模块具有用于处理由服务器处理的任务的预定资源,其中多个处理模块通过通信链路互连,所述通信链路形成具有分解式数据中心(dcc)架构的处理模块网络;dcc硬件监测器,其被布置成在服务器的操作期间检测与处理模块网络相关联的硬件信息;以及任务调度器模块,其被布置成分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息,并且促进基于分析选择的一个或多个处理模块对任务的处理。

    2、根据第一方面,硬件信息包含dcc架构的拓扑、多个处理模块中的每一个的负载,以及与处理模块网络的故障和/或修复相关的信息。

    3、根据第一方面,任务调度器模块被布置成向处理模块网络提供调度器决策以促进任务的处理,其中所述调度器决策包含基于参与处理任务的不同处理模块的资源可用性和其间的资源间流量需求而分配网络中的多于一个处理模块以处理任务的决策。

    4、根据第一方面,任务调度器模块被布置成在静态情形中分析多个资源分配请求,其中资源分配请求一次性成批到达和离开。

    5、根据第一方面,任务调度器模块被布置成基于混合整数线性规划(milp)方法分析多个资源分配请求。

    6、根据第一方面,混合整数线性规划(milp)方法包含用目标函数中的变化权重求解milp问题,所述目标函数与具有加权和的单目标问题相关联,其中单目标问题从与静态情形中的多个资源分配请求相关联的多目标问题转换。

    7、根据第一方面,任务调度器模块被布置成在动态情形中分析多个资源分配请求,其中资源分配请求在预定时间段内随机地且依序地到达和离开。

    8、根据第一方面,任务调度器模块包括第一子模块,所述第一子模块被布置成基于以下条件调度在动态情形中到达的资源分配请求:如果在请求到达后有足够的资源可用,则接受资源分配请求;或拒绝资源分配请求,使得请求离开系统而不重新尝试;其中资源由单个处理模块或涉及资源间流量的两个或更多个处理模块的群组提供。

    9、根据第一方面,任务调度器模块包括第二子模块,所述第二子模块被布置成通过从dcc架构的拓扑中排除具有硬件故障的处理模块并且重新分配用于处理所接受请求的资源,恢复由与分配用于处理任务的资源相关联的硬件故障中断的所接受请求。

    10、根据第一方面,多个处理模块中的每一个包含不同类型的资源的多个组件,并且其中包含多于一个资源类型的请求的单个任务被布置成由多个处理模块中的不同类型的资源的组件以分解方式处理。

    11、根据本发明的第二方面,提供一种用于服务器中的资源调度方法,包括以下步骤:在服务器的操作期间检测与处理模块网络相关联的硬件信息,其中具有分解式数据中心(dcc)架构的处理模块网络由通过通信链路互连的多个处理模块形成,并且多个处理模块中的每一个具有预定资源以用于处理由服务器处理的任务;分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息;以及促进基于分析选择的一个或多个处理模块对任务的处理。

    12、根据第二方面,硬件信息包含dcc架构的拓扑、多个处理模块中的每一个的负载,以及与处理模块网络的故障和/或修复相关的信息。

    13、根据第二方面,促进基于分析选择的一个或多个处理模块对任务的处理的步骤包括向处理的网络提供调度器决策的步骤,其中所述调度器决策包含基于参与处理任务的不同处理模块的资源可用性和其间的资源间流量需求而分配网络中的多于一个处理模块以处理任务的决策。

    14、根据第二方面,分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息的步骤包括在静态情形中分析多个资源分配请求的步骤,其中资源分配请求一次性成批到达和离开。

    15、根据第二方面,基于混合整体线性规划(milp)方法分析多个资源分配请求。

    16、根据第二方面,混合整数线性规划(milp)方法包含用目标函数中的变化权重求解milp问题,所述目标函数与具有加权和的单目标问题相关联,其中单目标问题从与静态情形中的多个资源分配请求相关联的多目标问题转换。

    17、根据第二方面,分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息的步骤包括在动态情形中分析多个资源分配请求的步骤,其中资源分配请求在预定时间段内随机地且依序地到达和离开。

    18、根据第二方面,分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息的步骤包括基于以下条件调度在动态情形中到达的资源分配请求的步骤:如果在请求到达后有足够的资源可用,则接受资源分配请求;或拒绝资源分配请求,使得请求离开系统而不重新尝试;其中资源由单个处理模块或涉及资源间流量的两个或更多个处理模块的群组提供。

    19、根据第二方面,分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和硬件信息的步骤包括以下步骤:通过从dcc架构的拓扑中排除具有硬件故障的处理模块并且重新分配用于处理所接受请求的资源,恢复由与分配用于处理任务的资源相关联的硬件故障中断的所接受请求。

    20、根据第二方面,多个处理模块中的每一个包含不同类型的资源的多个组件,并且其中包含多于一个资源类型的请求的单个任务被布置成由多个处理模块中的不同类型的资源的组件以分解方式处理。



    技术特征:

    1.一种服务器,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述硬件信息包含所述dcc架构的拓扑、所述多个处理模块中的每一个的负载,以及与所述处理模块网络的故障和/或修复相关的信息。

    3.根据权利要求2所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块被布置成向所述处理模块网络提供调度器决策以促进所述任务的处理,其中所述调度器决策包含基于参与处理所述任务的不同处理模块的资源可用性和其间的资源间流量需求而分配所述网络中的多于一个处理模块以处理所述任务的决策。

    4.根据权利要求3所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块被布置成在静态情形中分析多个资源分配请求,其中所述资源分配请求一次性成批到达和离开。

    5.根据权利要求4所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块被布置成基于混合整数线性规划(milp)方法分析所述多个资源分配请求。

    6.根据权利要求5所述的服务器,其特征在于,所述混合整数线性规划(milp)方法包含用目标函数中的变化权重求解milp问题,所述目标函数与具有加权和的单目标问题相关联,其中所述单目标问题从与所述静态情形中的多个资源分配请求相关联的多目标问题转换。

    7.根据权利要求3所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块被布置成在动态情形中分析多个资源分配请求,其中所述资源分配请求在预定时间段内随机地且依序地到达和离开。

    8.根据权利要求7所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块包括第一子模块,所述第一子模块被布置成基于以下条件调度在所述动态情形中到达的所述资源分配请求:

    9.根据权利要求8所述的服务器,其特征在于,所述任务调度器模块包括第二子模块,所述第二子模块被布置成通过从所述dcc架构的所述拓扑中排除具有硬件故障的所述处理模块并且重新分配用于处理所接受请求的资源,恢复由与分配用于处理所述任务的资源相关联的硬件故障中断的所述所接受请求。

    10.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述多个处理模块中的每一个包含不同类型的资源的多个组件,并且其中包含多于一个资源类型的请求的单个任务被布置成由所述多个处理模块中的不同类型的资源的组件以分解方式处理。

    11.一种用于服务器中的资源调度方法,其特征在于,包括以下步骤:

    12.根据权利要求11所述的资源调度方法,其特征在于,所述硬件信息包含所述dcc架构的拓扑、所述多个处理模块中的每一个的负载,以及与所述处理模块网络的故障和/或修复相关的信息。

    13.根据权利要求12所述的资源调度方法,其特征在于,促进基于所述分析选择的一个或多个所述处理模块对所述任务的所述处理的所述步骤包括向所述处理模块网络提供调度器决策的步骤,其中所述调度器决策包含基于参与处理所述任务的不同处理模块的资源可用性和其间的资源间流量需求而分配所述网络中的多于一个处理模块以处理所述任务的决策。

    14.根据权利要求13所述的资源调度方法,其特征在于,分析与每个相应任务相关联的所述资源分配请求和所述硬件信息的所述步骤包括在静态情形中分析多个资源分配请求的步骤,其中所述资源分配请求一次性成批到达和离开。

    15.根据权利要求14所述的资源调度方法,其特征在于,基于混合整数线性规划(milp)方法分析所述多个资源分配请求。

    16.根据权利要求15所述的资源调度方法,其特征在于,所述混合整数线性规划(milp)方法包含用目标函数中的变化权重求解milp问题,所述目标函数与具有加权和的单目标问题相关联,其中所述单目标问题从与所述静态情形中的多个资源分配请求相关联的多目标问题转换。

    17.根据权利要求13所述的资源调度方法,其特征在于,分析与每个相应任务相关联的所述资源分配请求和所述硬件信息的所述步骤包括在动态情形中分析多个资源分配请求的步骤,其中所述资源分配请求在预定时间段内随机地且依序地到达和离开。

    18.根据权利要求17所述的资源调度方法,其特征在于,分析与每个相应任务相关联的所述资源分配请求和所述硬件信息的所述步骤包括基于以下条件调度在所述动态情形中到达的所述资源分配请求的步骤:

    19.根据权利要求18所述的资源调度方法,其特征在于,分析与每个相应任务相关联的所述资源分配请求和所述硬件信息的所述步骤包括以下步骤:通过从所述dcc架构的所述拓扑中排除具有硬件故障的所述处理模块并且重新分配用于处理所接受请求的资源,恢复由与分配用于处理所述任务的资源相关联的硬件故障中断的所述所接受请求。

    20.根据权利要求11所述的资源调度方法,其特征在于,所述多个处理模块中的每一个包含不同类型的资源的多个组件,并且其中包含多于一个资源类型的请求的单个任务被布置成由所述多个处理模块中的不同类型的资源的组件以分解方式处理。


    技术总结
    一种服务器以及一种用于服务器中的资源调度方法。所述服务器包括多个处理模块,每个处理模块具有用于处理由所述服务器处理的任务的预定资源,其中所述多个处理模块通过通信链路互连,所述通信链路形成具有分解式数据中心(DCC)架构的处理模块网络;DCC硬件监测器,其被布置成在所述服务器的操作期间检测与所述处理模块网络相关联的硬件信息;以及任务调度器模块,其被布置成分析与每个相应任务相关联的资源分配请求和所述硬件信息,并且促进基于所述分析选择的一个或多个所述处理模块对所述任务的处理。

    技术研发人员:郭朝,摩西祖克曼,王天娇
    受保护的技术使用者:香港城市大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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