基于服務(wù)等級協(xié)議的云環(huán)境作業(yè)分級設(shè)計(jì)

陳潔群

（廣東省培英職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州 510663）

基于服務(wù)等級協(xié)議的云環(huán)境作業(yè)分級設(shè)計(jì)

陳潔群

（廣東省培英職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州 510663）

針對傳統(tǒng)服務(wù)等級協(xié)議（SLA）的作業(yè)分級機(jī)制不足進(jìn)行研究，對不同隊(duì)列中的作業(yè)進(jìn)行不同級別的考慮，使得作業(yè)在不同的服務(wù)等級下得到不同的安排，并且對于服務(wù)等級協(xié)議較高的作業(yè)可以得到優(yōu)先的安排和處理，可以有效地提升服務(wù)的質(zhì)量，提高作業(yè)用戶的滿意度。

云計(jì)算；作業(yè)分級機(jī)制；分類器；服務(wù)質(zhì)量

0 引言

云計(jì)算平臺中，目前主要采取的策略有三類，分別為先進(jìn)先出作業(yè)調(diào)度策略、公平作業(yè)調(diào)度策略和計(jì)算能力作業(yè)調(diào)度策略，在這些作業(yè)調(diào)度中，大部分的作業(yè)調(diào)度策略都無法為用戶的作業(yè)提供優(yōu)先安排，但是對于資源池的分配來說，只是簡單地進(jìn)行平均分配，無法很好地實(shí)現(xiàn)資源的配置；對于計(jì)算能力調(diào)度來說，對于計(jì)算資源進(jìn)行了分組，定義了相關(guān)的作業(yè)隊(duì)列，在進(jìn)行作業(yè)調(diào)度額時候，只是對用戶提交的作業(yè)進(jìn)行任意的安排和分配隊(duì)列。為了解決上述問題，提出基于服務(wù)等級協(xié)議的云環(huán)境作業(yè)分級設(shè)計(jì)。

1 基于SLA的作業(yè)分級機(jī)制的設(shè)計(jì)

1.1 用戶服務(wù)等級協(xié)議SLA

在云計(jì)算環(huán)境下，對于不同云用戶的作業(yè)通過設(shè)置不同的等級，為云用戶提供不同的服務(wù)和作業(yè)調(diào)度，這個過程需要用戶服務(wù)等級協(xié)議，在這個協(xié)議中包括了幾個重要的屬性和信息，如服務(wù)類型、服務(wù)質(zhì)量和客戶付款等信息。對于服務(wù)等級協(xié)議來說，類似于現(xiàn)實(shí)生活中的合同，在協(xié)議中詳細(xì)規(guī)定了不同用戶的服務(wù)等級，對于無法達(dá)到服務(wù)的用戶如何進(jìn)行賠償?shù)仍敿?xì)的內(nèi)容；這樣就使得用戶與云服務(wù)提供商之間達(dá)成協(xié)議，往著一致的方向目標(biāo)最后形成符合需求的服務(wù)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 作業(yè)分類器的設(shè)計(jì)

下面針對云計(jì)算環(huán)境下的作業(yè)分類器闡述其設(shè)計(jì)詳細(xì)內(nèi)容。

（1）作業(yè)客戶端（JobClient）

在云計(jì)算的環(huán)境下對于作業(yè)客戶端來說，對于每一個所提交的作業(yè)來說，都需要建立一個新的實(shí)例，通過runJob（）方法對用戶提交的內(nèi)容進(jìn)行檢測；此外，對于每一個的祖業(yè)都都為其分配一個ID號碼，并將其存儲到分布式文件系統(tǒng)中，按照作業(yè)的ID來對文件夾進(jìn)行命名，通過上述的過程就可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)端中相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。在完成上述的工作之后，在云計(jì)算的主控節(jié)點(diǎn)利用submitJob（）方法來實(shí)現(xiàn)對作業(yè)任務(wù)的提交，提交到主控節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行作業(yè)任務(wù)的調(diào)度。

（2）作業(yè)分類器的設(shè)計(jì)

在本文的作業(yè)分類器的設(shè)計(jì)中，將其設(shè)計(jì)到作業(yè)客戶端JobClient內(nèi)容中，在這個作業(yè)分類器中可以將用戶的服務(wù)等級協(xié)議跟作業(yè)等級之間建立映射表，這個映射表在作業(yè)分類的設(shè)計(jì)中表示為Mapping Table。

經(jīng)過前面的分析可以看到，經(jīng)過不同用戶服務(wù)等級協(xié)議的劃分和映射之后就可以得到不同作業(yè)級別的作業(yè)，并將其提交到作業(yè)客戶端JobClient中的作業(yè)分類器中進(jìn)行存儲，在這個基礎(chǔ)上將相關(guān)的作業(yè)調(diào)度到主控節(jié)點(diǎn)JobTracker中，在提交的作業(yè)的過程中，將作業(yè)等級的信息也提交到JobTracker中進(jìn)行處理。

1.3 基于SLA的作業(yè)分級實(shí)現(xiàn)

在基于SLA的作業(yè)分級機(jī)制中解決了傳統(tǒng)的Hadoop簡單的作業(yè)調(diào)度策略中的不足，在云計(jì)算中的作業(yè)提交的方法通常是簡單的提交，這樣會在無形中增加云計(jì)算中的主控節(jié)點(diǎn)JobTracker的負(fù)載，同時，在提交作業(yè)之后，對于主控節(jié)點(diǎn)JobTracker也是任意的作業(yè)分配，使得云計(jì)算中的并行處理無法很好的實(shí)現(xiàn)作業(yè)的調(diào)度，對于不同用戶的作業(yè)情況無法區(qū)分，無法實(shí)現(xiàn)用戶的服務(wù)質(zhì)量，為此，在本文中提出基于SLA的作業(yè)分級機(jī)制來解決上述問題。具體步驟：

（1）在上述的作業(yè)分級機(jī)制中，首先需要云用戶簽訂一份服務(wù)等級協(xié)議，在這份協(xié)議中詳細(xì)規(guī)定了云服務(wù)的指標(biāo)參數(shù)，并將這些信息提交到云系統(tǒng)中。

（2）在云用戶簽訂了服務(wù)等級協(xié)議后，調(diào)動云計(jì)算中的作業(yè)客戶端JobClient，通過作業(yè)客戶端運(yùn)行run-Job（）方法，這樣就可以檢測得到實(shí)例，通過實(shí)例的運(yùn)行就提取得到云用戶協(xié)議信息，表示為sla{Ava_value，Res_value，Ela_value，Pen_value}，接著按照這些數(shù)據(jù)內(nèi)容提交到作業(yè)分類器中進(jìn)行執(zhí)行；

（3）接受云用戶作業(yè)客戶端發(fā)過去的服務(wù)等級協(xié)議信息內(nèi)容，調(diào)用相關(guān)的映射，從而得到用戶服務(wù)等級協(xié)議與作業(yè)等級的映射，并將上述得到映射結(jié)果將作業(yè)的等級數(shù)值傳遞到作業(yè)客戶端中；

（4）對于作業(yè)客戶端中的作業(yè)分類器來說，在接收到用戶服務(wù)等級協(xié)議與作業(yè)等級的映射數(shù)值之后，通過調(diào)用submitJob（）方法將作業(yè)提交到主控節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行作業(yè)的調(diào)度；在主控節(jié)點(diǎn)中，getNewJob Id（）方法可以得到云計(jì)算資源中的作業(yè)所需要的資源，通過云計(jì)算中的分布式文件系統(tǒng)將作業(yè)的數(shù)據(jù)復(fù)制到本地，按照作業(yè)ID進(jìn)行命名；最后通過消息傳遞，表明作業(yè)的全部工作已經(jīng)準(zhǔn)備好；

（5）當(dāng)全部的工作都準(zhǔn)備好之后，在主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的提交執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度，通過對作業(yè)等級信息將作業(yè)調(diào)入到作業(yè)隊(duì)列中執(zhí)行，最后通過Job Scheduler來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)作業(yè)的調(diào)度，在對作業(yè)初始化之后將其調(diào)入到隊(duì)列中去執(zhí)行。

2 結(jié)語

在本文中，對用戶的服務(wù)進(jìn)行分級，按照SLA的方式來實(shí)現(xiàn)用戶作業(yè)的等級劃分，并將結(jié)果存儲到作業(yè)分類器中，使得在作業(yè)調(diào)度的時候可以將處于優(yōu)先級別較高的作業(yè)任務(wù)得到處理，通過仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)制具有較好地滿足用戶對于服務(wù)質(zhì)量的要求。

[1]廖大強(qiáng).面向多目標(biāo)的云計(jì)算資源調(diào)度算法.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2016,25（2）:180-189

[2]涂剛陽，富民.基于動態(tài)優(yōu)先級策略的最優(yōu)軟非周期任務(wù)調(diào)度算法[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2014，42（11）：23-24

[3]廖大強(qiáng),鄒杜,印鑒.一種基于優(yōu)先級的網(wǎng)格調(diào)度算法[J].計(jì)算機(jī)工程,2014,40（10）:11-16.

HierarchicalDesign of Cloud Environment Based on Service Level Agreement

CHEN Jie-qun

（The Information Engineering DepartmentofWeifang College of Education，Qingzhou 262500）

Based on the research on traditional Service Level Agreement(SLA)the classification ofwork mechanism,the level of consideration of different jobs in the queue,makes the work get different arrangements in different levels of service,and gets higher service level agreementswork arrangements and priority that can improve the quality of service effectively,improve the operation of the user's satisfaction.

陳潔群，女，廣東人，本科，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件工程

2017-02-22

2017-05-05

廣東省高校教育技術(shù)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（No.2015067）、廣東省高等職業(yè)技術(shù)教育研究課題（No.GDGZ16Y088）

1007-1423（2017）14-0049-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.14.010

Cloud Computing;Job Classification Mechanism;Classifier;Quality of Service