资源分配方法和装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010244722.3

申请日:

2010.07.30

公开号:

CN102346690A

公开日:

2012.02.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 9/50申请日:20100730|||公开

IPC分类号:

G06F9/50

主分类号:

G06F9/50

申请人:

国际商业机器公司

发明人:

孟繁晶; 周欣

地址:

美国纽约

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

李向英

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内容摘要

本发明实施例提供了一种进行资源分配的方法,包括:根据资源收益时间阶梯函数确定候选分配时间段,其中所述资源收益在所述候选分配时间段中不随时间变化;根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;针对所述候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述候选分配时间段的优化结果。根据本发明实施例所提供的方法,可以对资源收益和资源成本随时间变化的情况进行分析。

权利要求书

1: 一种进行资源分配的方法, 包括 : 根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段, 其中所述资源收益在所述 至少一个候选分配时间段中不随时间变化 ; 根据资源成本时间阶梯函数, 将资源及资源之间的关系转换为子资源组, 其中所述子 资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系, 并且其中所述子资源的资源成本和 资源收益不随时间变化 ; 针对所述至少一个候选分配时间段, 将所述子资源组分别输入到资源调度优化器, 从 而得到针对该子资源组的优化结果, 并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至 少一个候选分配时间段的优化结果。
2: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括 : 以多个子资源组表示资源成本的各种组合, 其中一个所述子资源组包括代表资源成本 的一种组合的子资源。
3: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括 : 令所述子资源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源。
4: 根据权利要求 3 所述的方法, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组进一步 包括 : 将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系。
5: 根据权利要求 1 到权利要求 4 中任意一项所述的方法, 其中所述子资源的资源成本 取决于该子资源对应的申请时刻以及所述资源成本时间阶梯函数, 其中将资源及资源之间 的关系转换为子资源组进一步包括 : 去除对应于申请时刻在所述候选分配时刻之后的情况的子资源。
6: 一种进行资源分配的系统, 包括 : 配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段的装置, 其中所述资 源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化 ; 配置为根据资源成本时间阶梯函数, 将资源及资源之间的关系转换为子资源组的装 置, 其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系, 并且其中所述子资 源的资源成本和资源收益不随时间变化 ; 配置为针对所述至少一个候选分配时间段, 将所述子资源组分别输入到资源调度优化 器, 从而得到针对该子资源组的优化结果, 并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对 所述至少一个候选分配时间段的优化结果的装置。
7: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括 : 配置为以多个子资源组表示资源成本的各种组合的装置, 其中一个所述子资源组包括 代表资源成本的一种组合的子资源。
8: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括 : 配置为令所述子资源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源的装置。
9: 根据权利要求 7 所述的系统, 其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组进一步 包括 : 配置为将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系的装置。
10: 根据权利要求 6 到权利要求 9 中任意一项所述的系统, 其中将资源及资源之间的关 2 系转换为子资源组进一步包括 : 配置为去除对应于申请时刻在所述候选分配时刻之后的情况的子资源的装置, 其中所 述子资源的资源成本取决于该子资源对应的申请时刻以及所述资源成本时间阶梯函数。

说明书


资源分配方法和装置

    【技术领域】
     本发明涉及计算机技术。更具体地说, 涉及资源分配的方法和装置。背景技术 在云计算中, 尤其是在服务化软件 SaaS(Software-as-a-service) 的场合下, 定 制者可以灵活地按照需要向 SaaS 的提供者 “租用” 某一应用在一段时间内的使用权。这样 该定制者就无需付费购买该应用。作为 Saas 的提供者, 其可以 “租用” 资源来运行向外出 租的应用, 也可以自行购买资源来运行向外出租的应用。 所述资源可以是硬件资源、 软件资 源或者复合资源。所述硬件资源例如处理器、 内存、 带宽、 存储容量等。所述软件资源例如 web 应用服务器、 DBMS、 门户服务器等。所述复合资源例如标准虚拟机、 标准 web 应用运行 时虚拟机等。
     为了优化资源的利用率, 需要利用尽量少的资源来为应用实现尽量大的实际接入 量。这就需要考虑资源收益、 资源成本以及资源和资源之间的关系。现有技术中已经提供
     了很多资源调度优化器来根据资源收益、 资源成本以及资源和资源之间的关系进行优化, 从而确定将哪些资源分配给应用, 以及分配这些资源的顺序。 但是, 在现有技术提供的这些 资源调度优化器中, 资源收益和资源成本均不随时间变化。 如同下面所要进一步分析的, 在 现实情况下, 资源收益和资源成本均为随时间变化的。 因此, 将资源收益和资源成本处理成 不随时间变化所得到的结果是不精确的。
     一定量资源的资源收益可以用增加该一定量资源而增加的实际接入量来表示。 本 领域技术人员容易理解, 虽然更多的资源可以为应用带来更大的容许接入量, 但是当容许 接入量超过实际的接入请求数目之后, 再增大容许接入量就不会带来实际接入量的增加。 因此, 在某一时刻, 一定量资源所增加的实际接入量取决于当时已经分配的资源即已有的 容许接入量, 还取决于实际的接入请求数目。由于已经分配的资源和实际的接入请求数目 都随时间变化, 因此增加一定量的资源所增加的实际接入量也会随时间变化, 从而使得将 该一定量资源的资源收益也会随时间变化。
     资源成本可以用该一定量的资源占未分配资源的百分比表示。 本领域技术人员可 以理解, 在资源紧缺的时间段, 使用一定量资源的成本比较高, 而在资源宽裕的时间段, 使 用一定量资源的成本比较低。此外, 资源成本还取决于很多其他因素。例如以 SaaS 提供者 自行购买硬件以运行向外出租的应用而言, 硬件本身的费用和对硬件的维护费用是随时间 变化的。由此可见, 资源成本也是随时间变化的。
     资源与资源之间的关系往往比较固定。例如, 标准虚拟机包括一定量的硬件资源 加上虚拟机管理程序的集合, 因此标准虚拟机资源依赖于所述硬件资源和虚拟机管理程序 软件资源。又例如, 标准 web 应用运行时虚拟机包括诸如 web 应用服务器和 DBMS 的软件资 源的集合以及标准虚拟机, 因此标准 web 应用运行时虚拟机依赖于 web 应用服务器软件资 源, DBMS 软件资源和标准虚拟机符合资源。除了上述依赖关系之外, 资源和资源之间还可 能存在排斥关系。某些应用的实际接入量可能会对某一特定资源比较敏感, 甚至这种特性也可能是 随时间变化的。例如在某一时间段, 应用的实际接入量主要取决于分配给该应用的处理器 核的数目, 在另一时间段又主要取决于分配给该应用的带宽。
     由此可见, 需要对随时间变化的资源收益和资源成本进行分析, 甚至还需要针对 不同的资源进行分析。 这样才能更加精确地确定在特定时刻分配给应用的资源种类和资源 数量, 从而达到利用尽量少的资源来实现尽量大的实际接入量的目的。 发明内容 有鉴于此, 本发明实施例提供了资源分配的方法和装置, 从而能够在资源收益或 资源成本随时间变化, 并且资源和资源之间存在关系的情况下, 对资源分配进行优化。
     根据本发明实施例的一种进行资源分配的方法, 包括 :
     根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段, 其中所述资源收益在 所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化 ;
     根据资源成本时间阶梯函数, 将资源及资源之间的关系转换为子资源组, 其中所 述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系, 并且其中所述子资源的资源成 本和资源收益不随时间变化 ;
     针对所述至少一个候选分配时间段, 将所述子资源组分别输入到资源调度优化 器, 从而得到针对该子资源组的优化结果, 并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对 所述至少一个候选分配时间段的优化结果。
     根据本发明实施例的一种进行资源分配的系统, 包括 :
     配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段的装置, 其中所 述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化 ;
     配置为根据资源成本时间阶梯函数, 将资源及资源之间的关系转换为子资源组的 装置, 其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系, 并且其中所述子 资源的资源成本和资源收益不随时间变化 ;
     配置为针对所述至少一个候选分配时间段, 将所述子资源组分别输入到资源调度 优化器, 从而得到针对该子资源组的优化结果, 并进而从针对各子资源组的优化结果得到 针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果的装置。
     采用根据本发明实施例的方法, 可以将资源收益和资源成本随时间变化的资源转 换为资源收益和资源成本不随时间变化的子资源, 利用所述子资源作为输入, 就可以调用 现有的资源调度优化器, 从而得到优化结果。
     附图说明
     图 1 是根据本发明实施例的进行资源分配的方法的流程图。
     图 2 是根据本发明实施例的进行资源分配的系统的框图。 具体实施方式
     下面参照附图来说明本发明的实施例。在下面的说明中, 阐述了许多具体细节以 便更全面地了解本发明。 但是, 本技术领域技术人员容易理解, 本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些, 并且本发明并不限于所介绍的特定实施例。 相反, 可以考虑用下面的特 征和要素的任意组合来实施本发明, 而无论它们是否涉及不同的实施例。因此, 下面的方 面、 特征、 实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是所附权利要求的要素或限定, 除非权 利要求中明确提出。 还需要说明的一点是, 为了避免因不必要的细节而模糊了本发明, 在附 图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和 / 或处理步骤, 而省略了与本 发明关系不大的其他细节。此外, 除非刻意地使用 “直接” 或者 “间接” 加以限定, 否则本申 请文件中的连接既包括直接连接, 也包括间接地连接。
     如前所述, 资源收益和资源成本均为随时间变化的。 可以用以时间为自变量, 资源 收益或资源成本为因变量的时间阶梯函数来描述资源收益或资源成本随时间的变化。 下面 描述一个例子, 在该例子中包括四种资源, 分别用 F1、 F2、 F3、 F4 表示。其中, 资源 F1 依赖 于资源 F2, 资源 F4 依赖于资源 F3。在该例子中, 为了简单以及更有利于后续说明起见, 没 有给出资源之间的排斥关系。以下在表 1 和表 2 中用列表的形式表示资源收益和资源成本 随时间变化的时间阶梯函数。其中 D1 和 D2 是相邻的两个时间段, D3、 D4 和 D5 也是顺序相 邻的时间段。
     资源 F1 F2 F3 F4
     时间段 D1 8 4 6 8 时间段 D2 4 2 8 4表 1 资源收益随时间变化的时间阶梯函数
     假设一定量资源的资源收益用增加该一定量资源而增加的实际接入量来表示。 如 表 1 所示, 如果将资源 F1 分配给应用的时刻, 即 F1 分配时刻, 落在时间段 D1 中, 可以带来 实际接入量的增加为 8, 而如果 F1 分配时刻落在时间段 D2 中, 可以带来实际接入量的增加 为 4。类似地, 如果将资源 F3 分配给应用的时刻, 即 F3 分配时刻, 落在时间段 D1 中, 可以带 来实际接入量的增加为 6, 而如果 F3 分配时刻落在时间段 D2 中, 可以带来实际接入量的增 加为 8。如前所述, 某一时刻, 一定量资源所增加的实际接入量取决于当时已经分配的资源 即已有的容许接入量, 还取决于实际的接入请求数目。由于已经分配的资源和实际的接入 请求数目都随时间变化, 因此增加一定量的资源所增加的实际接入量也会随时间变化, 从 而使得将该一定量资源的资源收益也会随时间变化。 又因为应用在某一时刻可能较为依赖 某一资源来提供实际接入量, 在另一时刻可能较为依赖另一资源来提供实际接入量, 因此 在同一时刻, 向应用分配不同的资源可能会带来不同的实际接入量的增加。
     资源 F1 时间段 D3 300 时间段 D4 100 6 时间段 D5 200102346690 A CN 102346710 F2 F3 F4
     300 525 225说明100 175 75书200 350 1504/10 页表 2 资源成本随时间变化的时间阶梯函数
     如表 1 所示, 如果申请将资源 F1 分配给应用的时刻, 即 F1 申请时刻, 落在时间段 D3 中, 需要的成本是 300 ; 而如果 F1 申请时刻落在时间段 D4 中, 则需要的成本是 100 ; 如果 F1 申请时刻落在时间段 D5 中, 需要的成本是 200。
     本领域技术人员可以理解, 所谓将某资源分配给应用, 指的是将一个单位量的该 资源分配给应用。各种资源的单位量并非一定是相同的, 例如处理器资源的单位量可以是 一个处理器核, 而带宽资源的单位量可以是 2M 网络带宽。资源收益和资源成本也是分别以 各自的单位量来表示的。
     本领域技术人员还可以理解, 由于决定资源收益的因素随时间的变化和决定资源 成本的因素随时间的变化是彼此独立的, 因此上述时间段 D1 和 D2 也是与时间段 D3、 D4 和 D5 独立的。本领域技术人员可以理解, 只要时间段的长度足够短, 总能找到一个时间段的 集合, 在这个时间段集合中的每个时间段上, 各个资源的资源收益和资源成本都是不变的。 因此为了简单起见, 可以进一步假设时间段 D1 与时间段 D4 重合, 时间段 D2 与时间段 D5 重 合。另外, 可以看出在这样的假设下, 时间段 D3 在时间段 D1 之前。在实际情况中, 从申请 资源的时刻 ( 即申请时刻 ) 到分配资源的时刻 ( 即分配时刻 ) 往往还需要一段时间, 因此 这一假设也是符合实际情况的。
     以下参照附图 1 描述根据本发明实施例的资源分配的方法。在以下的描述中, 资 源收益和资源成本都是按照时间阶梯函数的形式随时间变化的。本领域技术人员容易理 解, 以下描述的方法适用于资源收益和资源成本中的任意一个随时间变化, 而另外一个不 随时间变化的情况。
     步骤 101, 根据资源收益时间阶梯函数确定分配时刻可能落入的时间段作为候选 分配时间段。
     在上述例子中, 分配时刻可能落在 D1 时间段, 也可能落在 D2 时间段, 因此 D1 时间 段和 D2 时间段就是候选分配时间段。
     步骤 102, 根据资源成本时间阶梯函数, 将所述资源及其关系转换为子资源及其关 系, 其中所述子资源的资源成本和资源收益是不随时间变化的。
     资源之间可能存在依赖关系或者排斥关系, 也可能既不存在依赖关系也不存在排 斥关系。在这里, 将既不存在依赖关系也不存在排斥关系也看做是资源或者子资源之间的 一种特殊关系。
     如同后面将要看到的, 如果资源之间存在依赖关系, 那么转换得到的子资源之间 也存在依赖关系 ; 如果资源之间不存在依赖关系, 那么转换得到的子资源之间也不存在依 赖关系 ; 如果资源之间存在排斥关系, 那么转换得到的子资源之间也存在排斥关系。 即使资 源之间不存在排斥关系, 转换得到的子资源之间也可能存在排斥关系。
     步骤 103, 对于每一个候选分配时间段, 将所述子资源及其关系输入到资源调度优化器, 从而得到针对该子资源组的优化结果, 然后通过比较针对各子资源组的优化结果, 得 到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果。
     如前所述, 现有技术中已经提供了很多资源调度优化器。这些资源调度优化器的 输入是资源、 资源收益、 资源成本、 资源之间的依赖关系和资源之间的排斥关系。这些资源 调度优化器执行一次优化操作只能针对固定的资源收益和固定的资源成本。 在将资源及其 关系转换成子资源及其关系, 并且所述子资源的资源成本和资源收益满足不随时间变化这 一要求的情况下, 就可以利用所述子资源作为输入, 利用现有技术中的资源调度优化器进 行优化, 从而得到优化结果。
     下面详细描述根据本发明一个实施例的步骤 102 和步骤 103 的具体实现。
     如前所述, 只要时间段的长度足够短, 总能找到一个时间段的集合, 在这个时间段 集合中的每个时间段上, 各个资源的资源收益和资源成本都是不变的。根据本发明的一个 实施例, 可以分别在上述时间段集合中的每个时间段上利用传统的资源调度优化器来进行 优化, 得到在该时间段上的局部最优结果, 然后再通过比较该时间段集合中的各个局部最 优结果, 从而得到全局最优结果。
     如表 2 所示, 总共有 4 种资源, 对于每一种资源来说, 其资源成本的时间阶梯函数 4 有 3 个取值。因此, 可能的资源成本组合总共有 3 即 81 种, 即 F1 申请时刻分别落在 D3、 D4 和 D5, F2 申请时刻分别落在 D3、 D4 和 D5, F3 申请时刻分别落在 D3、 D4 和 D5 以及 F4 申请 时刻分别落在 D3、 D4 和 D5。对于每一个资源来说, 在这 81 种组合中的每一个组合内, 都会 有表示该资源的申请时刻落在某一时间段的代表, 例如对于资源 F1, 在 81 中资源组合中总 共有 81 个代表, 分别可以记为 F1-01, F1-02......F1-81。 这些代表都是资源 F1 的子资源。 本领域技术人员可以理解, 在 F1 的这 81 个子资源中, 有 27 个代表资源 F1 的申请时刻落在 D3, 有 27 个代表资源 F1 的申请时刻落在 D4, 有 27 个代表资源 F1 的申请时刻落在 D5。对 于资源 F2、 F3 和 F4 也按照同样的方式转换成子资源。进一步, 根据资源之间的关系, 确定 子资源之间的关系。
     这样, 一个子资源组就可以记为 :
     (F1-x, F2-x, F3-x, F4-x), 其中 x 是闭区间 [1, 81] 之间的自然数 ;
     F1-x 依赖 F2-x, F4-x 依赖 F3-x ;
     不存在排斥关系。
     可见, 一个所述子资源组包括代表资源成本的一种组合的子资源, 从而得到表示 资源成本的 81 种组合的 81 个子资源组。
     对于每一个候选分配分配时间段, 分别调用 81 次资源调度优化器, 每次输入的是 x 取闭区间 [1, 81] 之间的自然数时的一个子资源组, 以及子资源所对应的资源收益和资源 成本。作为一个例子, 在某一次调用资源调度优化器时向资源调度优化器输入的可以是 :
     子资源 F1-1, 资源收益 8, 资源成本 300
     子资源 F2-1, 资源收益 4, 资源成本 100
     子资源 F3-1, 资源收益 6, 资源成本 525
     子资源 F4-1, 资源收益 8, 资源成本 225
     子资源 F1-1 依赖于子资源 F2-1, 子资源 F4-1 依赖于子资源 F3-1。
     资源调度优化器就可以对这样一组输入进行优化, 选择既符合期望资源收益条件又符合期望资源成本条件的子资源组合。例如, 假设期望资源收益条件是使得资源收益尽 可能大, 而期望资源成本条件为资源成本低于 400。在这一条件下, 资源调度优化器会选择 子资源 F1-1 和 F2-1 作为改组输入的优化结果。虽然子资源 F2-1 和 F4-1 的组合也能得到 12 的资源收益, 甚至具有更低的资源成本, 但是由于子资源 F4-1 依赖于子资源 F3-1, 因此 实际需要的资源成本是 850。 实际的资源调度优化器有许多算法来选择所述优化结果, 这些 算法是本领域的公知常识, 在此不再赘述。
     在总共调用 81×2 = 162 次资源调度优化器之后, 可以得到 162 个局部最优的优 化结果, 然后再通过比较这 162 个局部最优的优化结果的资源收益和资源成本, 就可以得 到全局最优的优化结果。
     可选地, 在利用某个子资源组作为输入调用资源调度优化器之前, 可以判断该组 子资源中是否存在使得资源的申请时间在分配时间之后的子资源。例如, 如果一个子资源 对应于候选分配时间段 D1, 但是对应的分配时间段是 D5, 那么包括该子资源的那个子资源 组就不应该作为调用资源调度优化器的输入。
     以上描述的这种方法为串行化方法。这种方法的计算复杂度是 O(MN), 其中 M 是资 源的数目, 而 N 是所述时间段集合中时间段的数目。进一步, 令 R 表示资源之间的依赖关系 的数目, 对于 M 个资源, 其总共的资源收益的变化次数是 p, 总共的资源成本的变化次数是 q。在使用串行化方法进行优化时, 在最坏情况下需要进行 p*qN 次优化, 即调用 p*qN 次资源 调度优化器。 另外, 在使用串行化方法进行优化时, 每次优化输入到资源调度优化器的资源 数为 M, 依赖关系数为 R。
     为了对上述串行化方法进行改进, 主要的方向在于, 降低计算复杂度、 减少调用资 源调度优化器的次数、 增加输入到资源调度优化器的资源数。 其中, 本领域技术人员将会了 解, 每调用一次资源调度优化器将会进行大量的计算, 因此调用资源调度优化器的次数越 少越好。 在一次调用资源调度优化器时向资源调度优化器提供更多的子资源及其关系的数 目, 在用硬件实现所述资源调度优化器的情况下尤为有利, 因为更多的输入意味着更多的 并行处理。 此外, 如果能够进一步发掘向资源调度优化器输入的子资源之间的排斥关系, 那 么资源调度优化器进行优化时的选择空间就会进一步地降低, 从而有利于资源调度优化器 从所述选择空间中选择出优化结果。
     下面描述根据本发明另外一个实施例的步骤 102 和步骤 103 的具体实现。
     首先, 根据上述资源成本时间阶梯函数, 可以将原始的资源转换为如下的子资源。 其中, 表 3 所示的子资源对应于候选分配时间段为 D1 的情况, 表 4 所示的子资源对应于候 选分配时间段为 D2 的情况。
     表 3 根据资源成本时间阶梯函数所划分出的资源子资源 ( 候选分配时间段 D1)
     表 4 根据资源成本时间阶梯函数所划分出的资源子资源 ( 候选分配时间段 D2)
     如表 3 所示, 不存在在时间段 D5 确定成本而在时间段 D1 确定收益的情况, 这是 因为时间段 D5 与时间段 D2 重合, 即时间段 D5 肯定在时间段 D1 之后。现实情况中只能出
     现申请资源的时刻在分配资源的时刻之前的情况, 而不会出现先分配资源后申请资源的情 况。这是因为, 如上所述, 从申请资源到分配资源往往还需要一段时间。当然, 去除对应于 申请时刻在分配时刻之后的情况的子资源, 这一步骤是可选的。
     从表 3 和表 4 可以看出, 对于一个候选分配时间段, 只存在一个子资源组, 该子资 源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源。例如对于候选分配时间段 D1, 对应的子 资源组是 F11、 F12、 F21、 F22、 F31、 F32、 F41、 F42。
     其次, 根据资源之间的关系, 确定所述子资源之间的关系。如前所述, 资源 F1 依赖 资源 F2, 资源 F4 依赖资源 F3。因此, 资源 F1 的每个子资源分别依赖于资源 F2 的各个子资 源, 资源 F4 的各个子资源分别依赖于资源 F3 的各个子资源, 如表 5 和表 6 所示。由于资源 F1、 F2、 F3 和 F4 之间不存在排斥关系, 因此在这一步所确定的子资源之间的关系中不包括 排斥关系。
     表5根据资源 F1 和资源 F2 的依赖关系确定的对应子资源的依赖关系表 6 根据资源 F3 和资源 F4 的依赖关系确定的对应子资源的依赖关系
     最后, 将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系。
     显然, 实际的申请时刻和分配时刻只能落在一个确定的时间段中。以资源 F1 为 例, 其各个子资源 F11、 F12、 F13、 F14 和 F15 只能有一个是实际发生的, 因此这些子资源之 间存在排斥关系。类似地, 对应于同一其他资源的子资源之间也都存在排斥关系, 如表 7 所 示。
     排斥 (F11、 F12、 F13、 F14、 F15) 排斥 (F21、 F22、 F23、 F24、 F25) 排斥 (F31、 F32、 F33、 F34、 F35) 排斥 (F41、 F42、 F43、 F44、 F45)表 7 子资源之间的排斥关系
     这样, 根据资源收益时间阶梯函数和资源成本时间阶梯函数, 将资源以及资源之 间的依赖关系转换为 : 子资源、 子资源之间的依赖关系和子资源之间的排斥关系。 与之前所 描述的串行化方法相比, 本实施例所采用的划分子资源的方法进一步发现了子资源之间的 排斥关系。
     对于每一个候选分配时间段, 在调用资源调度优化器时, 向资源调度优化器输入 的是对应于该候选分配时间段的所有子资源、 子资源的资源成本、 子资源的资源收益以及 子资源之间的关系。 其中所述关系包括依赖关系和排斥关系。 例如对于候选分配时间段 D1, 输入的子资源包括 : F11、 F12、 F21、 F22、 F31、 F32、 F41、 F42 ; 输入的子资源之间的依赖关系 包括 : F11 依赖 F21、 F11 依赖 F22、 F12 依赖 F21、 F12 依赖 F22、 F41 依赖 F31、 F41 依赖 F32、 F42 依赖 F31 以及 F42 依赖 F32 ; 输入的子资源之间的排斥关系包括 : F11 排斥 F12、 F21 排 斥 F22、 F31 排斥 F32 和 F41 排斥 F42。
     仍然以期望资源收益条件是使得资源收益尽可能大、 期望资源成本条件为资源成 本低于 400 为例, 对于候选分配时间段中的 D1, 资源调度优化器将会选择 F22、 F32 和 F42 作 为符合期望资源收益的子资源组合 ; 对于候选分配时间段中的 D2, 资源调度优化器将会选 择 F24、 F34 和 F44 作为符合期望资源收益的子资源组合。由于 F22、 F32 和 F42 的子资源组 合比 F24、 F34 和 F44 的子资源组合能够产生更多的资源收益, 从而 F22、 F32 和 F42 的子资 源组合是最优的子资源组合。
     如表 3 所示, F22、 F32 和 F42 分别对应于 : F2 申请时刻落入时间段 D4, F2 分配时 刻落入时间段 D1 ; F3 申请时刻落入时间段 D4, F3 分配时刻落入时间段 D1 ; F3 申请时刻落入 时间段 D4, F3 分配时刻落入时间段 D1。只要符合这一结果, 就可以得到最优的资源分配。
     与串行化方法相比, 采用根据本实施例的方法, 计算复杂度从 O(MN) 变为 O(N), 其 中 M 是资源的数目, 而 N 是所述各个资源的资源收益和资源成本都不变的时间段的数目。 使 用根据本发明实施例的方法进行优化时, 在最坏情况下需要进行 p 次优化, 即调用 p 次资源 调度优化器, 相对于串行化方法有了大大的降低, 其中 p 是 M 个资源总共的资源收益的变化 次数 p。在使用根据本发明实施例的方法进行优化时, 每次输入到资源调度优化器的资源 2 数为 N * q, 依赖关系数为 R*q +M*q*(q-1)/2, 均相对于串行化方法有了较大的提高, 其中 q 是 M 个资源总共的资源成本的变化次数。这在用硬件实现所述资源调度优化器的情况下尤 为有利, 因为更多的输入意味着更多的并行处理。 此外, 由于采用根据本实施例的方法进一 步发掘了子资源之间的排斥关系, 因此有利于资源调度优化器减少搜索空间, 加快得到优 化结果的速度。
     图 2 是根据本发明实施例的资源调度的系统的方框图。该系统包括 :
     候选时间段确定装置 201, 配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选 分配时间段的装置, 其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化 ;
     子资源转换装置 202, 配置为根据资源成本时间阶梯函数, 将资源及资源之间的关 系转换为子资源组的装置, 其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关 系, 并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化 ;
     资源调度优化器调用装置 203, 配置为针对所述至少一个候选分配时间段, 将所述 子资源组分别输入到资源调度优化器, 从而得到针对该子资源组的优化结果, 并进而从针 对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果的装置。
     本领域的普通技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令 和 / 或包含在处理器控制代码中来实现, 例如在诸如磁盘、 CD 或 DVD-ROM 的载体介质、 诸如 只读存储器 ( 固件 ) 的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了 这样的代码。 本实施例的用于处理图片标引的装置及其组件可以由诸如超大规模集成电路 或门阵列、 诸如逻辑芯片、 晶体管等的半导体、 或者诸如现场可编程门阵列、 可编程逻辑设 备等的可编程硬件设备的硬件电路实现, 也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现, 也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
     虽然已经图示和描述了本发明的若干示例性实施例, 不过本领域技术人员可以理 解的是, 在不偏离本发明原则和精神的前提下, 可以对这些实施例进行改变, 本发明的范围 由权利要求书及其等价变换所限定。

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1、10申请公布号CN102346690A43申请公布日20120208CN102346690ACN102346690A21申请号201010244722322申请日20100730G06F9/5020060171申请人国际商业机器公司地址美国纽约72发明人孟繁晶周欣74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人李向英54发明名称资源分配方法和装置57摘要本发明实施例提供了一种进行资源分配的方法,包括根据资源收益时间阶梯函数确定候选分配时间段,其中所述资源收益在所述候选分配时间段中不随时间变化;根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组,其中所述子资源组包。

2、括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;针对所述候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述候选分配时间段的优化结果。根据本发明实施例所提供的方法,可以对资源收益和资源成本随时间变化的情况进行分析。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图1页CN102346710A1/2页21一种进行资源分配的方法,包括根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段,其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不。

3、随时间变化;根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;针对所述至少一个候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果。2根据权利要求1所述的方法,其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括以多个子资源组表示资源成本的各种组合,其中一个所述子资源组包括代表资源成本的一种组合的子资源。3根据权利要求1所述的方法,其中将资源及资源之间的关系转换为子资。

4、源组包括令所述子资源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源。4根据权利要求3所述的方法,其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组进一步包括将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系。5根据权利要求1到权利要求4中任意一项所述的方法,其中所述子资源的资源成本取决于该子资源对应的申请时刻以及所述资源成本时间阶梯函数,其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组进一步包括去除对应于申请时刻在所述候选分配时刻之后的情况的子资源。6一种进行资源分配的系统,包括配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段的装置,其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化;配置为根据资源成本时间阶。

5、梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组的装置,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;配置为针对所述至少一个候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果的装置。7根据权利要求6所述的系统,其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组包括配置为以多个子资源组表示资源成本的各种组合的装置,其中一个所述子资源组包括代表资源成本的一种组合的子资源。8根据权利要求6所述的系统,其中将资源及资源之间的关系转换为子资。

6、源组包括配置为令所述子资源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源的装置。9根据权利要求7所述的系统,其中将资源及资源之间的关系转换为子资源组进一步包括配置为将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系的装置。10根据权利要求6到权利要求9中任意一项所述的系统,其中将资源及资源之间的关权利要求书CN102346690ACN102346710A2/2页3系转换为子资源组进一步包括配置为去除对应于申请时刻在所述候选分配时刻之后的情况的子资源的装置,其中所述子资源的资源成本取决于该子资源对应的申请时刻以及所述资源成本时间阶梯函数。权利要求书CN102346690ACN102346710A1/10页4资。

7、源分配方法和装置技术领域0001本发明涉及计算机技术。更具体地说,涉及资源分配的方法和装置。背景技术0002在云计算中,尤其是在服务化软件SAASSOFTWAREASASERVICE的场合下,定制者可以灵活地按照需要向SAAS的提供者“租用”某一应用在一段时间内的使用权。这样该定制者就无需付费购买该应用。作为SAAS的提供者,其可以“租用”资源来运行向外出租的应用,也可以自行购买资源来运行向外出租的应用。所述资源可以是硬件资源、软件资源或者复合资源。所述硬件资源例如处理器、内存、带宽、存储容量等。所述软件资源例如WEB应用服务器、DBMS、门户服务器等。所述复合资源例如标准虚拟机、标准WEB应。

8、用运行时虚拟机等。0003为了优化资源的利用率,需要利用尽量少的资源来为应用实现尽量大的实际接入量。这就需要考虑资源收益、资源成本以及资源和资源之间的关系。现有技术中已经提供了很多资源调度优化器来根据资源收益、资源成本以及资源和资源之间的关系进行优化,从而确定将哪些资源分配给应用,以及分配这些资源的顺序。但是,在现有技术提供的这些资源调度优化器中,资源收益和资源成本均不随时间变化。如同下面所要进一步分析的,在现实情况下,资源收益和资源成本均为随时间变化的。因此,将资源收益和资源成本处理成不随时间变化所得到的结果是不精确的。0004一定量资源的资源收益可以用增加该一定量资源而增加的实际接入量来表。

9、示。本领域技术人员容易理解,虽然更多的资源可以为应用带来更大的容许接入量,但是当容许接入量超过实际的接入请求数目之后,再增大容许接入量就不会带来实际接入量的增加。因此,在某一时刻,一定量资源所增加的实际接入量取决于当时已经分配的资源即已有的容许接入量,还取决于实际的接入请求数目。由于已经分配的资源和实际的接入请求数目都随时间变化,因此增加一定量的资源所增加的实际接入量也会随时间变化,从而使得将该一定量资源的资源收益也会随时间变化。0005资源成本可以用该一定量的资源占未分配资源的百分比表示。本领域技术人员可以理解,在资源紧缺的时间段,使用一定量资源的成本比较高,而在资源宽裕的时间段,使用一定量。

10、资源的成本比较低。此外,资源成本还取决于很多其他因素。例如以SAAS提供者自行购买硬件以运行向外出租的应用而言,硬件本身的费用和对硬件的维护费用是随时间变化的。由此可见,资源成本也是随时间变化的。0006资源与资源之间的关系往往比较固定。例如,标准虚拟机包括一定量的硬件资源加上虚拟机管理程序的集合,因此标准虚拟机资源依赖于所述硬件资源和虚拟机管理程序软件资源。又例如,标准WEB应用运行时虚拟机包括诸如WEB应用服务器和DBMS的软件资源的集合以及标准虚拟机,因此标准WEB应用运行时虚拟机依赖于WEB应用服务器软件资源,DBMS软件资源和标准虚拟机符合资源。除了上述依赖关系之外,资源和资源之间还。

11、可能存在排斥关系。说明书CN102346690ACN102346710A2/10页50007某些应用的实际接入量可能会对某一特定资源比较敏感,甚至这种特性也可能是随时间变化的。例如在某一时间段,应用的实际接入量主要取决于分配给该应用的处理器核的数目,在另一时间段又主要取决于分配给该应用的带宽。0008由此可见,需要对随时间变化的资源收益和资源成本进行分析,甚至还需要针对不同的资源进行分析。这样才能更加精确地确定在特定时刻分配给应用的资源种类和资源数量,从而达到利用尽量少的资源来实现尽量大的实际接入量的目的。发明内容0009有鉴于此,本发明实施例提供了资源分配的方法和装置,从而能够在资源收益或资。

12、源成本随时间变化,并且资源和资源之间存在关系的情况下,对资源分配进行优化。0010根据本发明实施例的一种进行资源分配的方法,包括0011根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段,其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化;0012根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;0013针对所述至少一个候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选。

13、分配时间段的优化结果。0014根据本发明实施例的一种进行资源分配的系统,包括0015配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段的装置,其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化;0016配置为根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组的装置,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;0017配置为针对所述至少一个候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果的。

14、装置。0018采用根据本发明实施例的方法,可以将资源收益和资源成本随时间变化的资源转换为资源收益和资源成本不随时间变化的子资源,利用所述子资源作为输入,就可以调用现有的资源调度优化器,从而得到优化结果。附图说明0019图1是根据本发明实施例的进行资源分配的方法的流程图。0020图2是根据本发明实施例的进行资源分配的系统的框图。具体实施方式0021下面参照附图来说明本发明的实施例。在下面的说明中,阐述了许多具体细节以便更全面地了解本发明。但是,本技术领域技术人员容易理解,本发明的实现可不具有这些说明书CN102346690ACN102346710A3/10页6具体细节中的一些,并且本发明并不限于。

15、所介绍的特定实施例。相反,可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明,而无论它们是否涉及不同的实施例。因此,下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是所附权利要求的要素或限定,除非权利要求中明确提出。还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。此外,除非刻意地使用“直接”或者“间接”加以限定,否则本申请文件中的连接既包括直接连接,也包括间接地连接。0022如前所述,资源收益和资源成本均为随时间变化的。可以用以时间为自变量,资源收益或资源成本为因变量的时间阶。

16、梯函数来描述资源收益或资源成本随时间的变化。下面描述一个例子,在该例子中包括四种资源,分别用F1、F2、F3、F4表示。其中,资源F1依赖于资源F2,资源F4依赖于资源F3。在该例子中,为了简单以及更有利于后续说明起见,没有给出资源之间的排斥关系。以下在表1和表2中用列表的形式表示资源收益和资源成本随时间变化的时间阶梯函数。其中D1和D2是相邻的两个时间段,D3、D4和D5也是顺序相邻的时间段。0023资源时间段D1时间段D2F184F242F368F4840024表1资源收益随时间变化的时间阶梯函数0025假设一定量资源的资源收益用增加该一定量资源而增加的实际接入量来表示。如表1所示,如果将。

17、资源F1分配给应用的时刻,即F1分配时刻,落在时间段D1中,可以带来实际接入量的增加为8,而如果F1分配时刻落在时间段D2中,可以带来实际接入量的增加为4。类似地,如果将资源F3分配给应用的时刻,即F3分配时刻,落在时间段D1中,可以带来实际接入量的增加为6,而如果F3分配时刻落在时间段D2中,可以带来实际接入量的增加为8。如前所述,某一时刻,一定量资源所增加的实际接入量取决于当时已经分配的资源即已有的容许接入量,还取决于实际的接入请求数目。由于已经分配的资源和实际的接入请求数目都随时间变化,因此增加一定量的资源所增加的实际接入量也会随时间变化,从而使得将该一定量资源的资源收益也会随时间变化。。

18、又因为应用在某一时刻可能较为依赖某一资源来提供实际接入量,在另一时刻可能较为依赖另一资源来提供实际接入量,因此在同一时刻,向应用分配不同的资源可能会带来不同的实际接入量的增加。0026资源时间段D3时间段D4时间段D5F1300100200说明书CN102346690ACN102346710A4/10页7F2300100200F3525175350F4225751500027表2资源成本随时间变化的时间阶梯函数0028如表1所示,如果申请将资源F1分配给应用的时刻,即F1申请时刻,落在时间段D3中,需要的成本是300;而如果F1申请时刻落在时间段D4中,则需要的成本是100;如果F1申请时刻落。

19、在时间段D5中,需要的成本是200。0029本领域技术人员可以理解,所谓将某资源分配给应用,指的是将一个单位量的该资源分配给应用。各种资源的单位量并非一定是相同的,例如处理器资源的单位量可以是一个处理器核,而带宽资源的单位量可以是2M网络带宽。资源收益和资源成本也是分别以各自的单位量来表示的。0030本领域技术人员还可以理解,由于决定资源收益的因素随时间的变化和决定资源成本的因素随时间的变化是彼此独立的,因此上述时间段D1和D2也是与时间段D3、D4和D5独立的。本领域技术人员可以理解,只要时间段的长度足够短,总能找到一个时间段的集合,在这个时间段集合中的每个时间段上,各个资源的资源收益和资源。

20、成本都是不变的。因此为了简单起见,可以进一步假设时间段D1与时间段D4重合,时间段D2与时间段D5重合。另外,可以看出在这样的假设下,时间段D3在时间段D1之前。在实际情况中,从申请资源的时刻即申请时刻到分配资源的时刻即分配时刻往往还需要一段时间,因此这一假设也是符合实际情况的。0031以下参照附图1描述根据本发明实施例的资源分配的方法。在以下的描述中,资源收益和资源成本都是按照时间阶梯函数的形式随时间变化的。本领域技术人员容易理解,以下描述的方法适用于资源收益和资源成本中的任意一个随时间变化,而另外一个不随时间变化的情况。0032步骤101,根据资源收益时间阶梯函数确定分配时刻可能落入的时间。

21、段作为候选分配时间段。0033在上述例子中,分配时刻可能落在D1时间段,也可能落在D2时间段,因此D1时间段和D2时间段就是候选分配时间段。0034步骤102,根据资源成本时间阶梯函数,将所述资源及其关系转换为子资源及其关系,其中所述子资源的资源成本和资源收益是不随时间变化的。0035资源之间可能存在依赖关系或者排斥关系,也可能既不存在依赖关系也不存在排斥关系。在这里,将既不存在依赖关系也不存在排斥关系也看做是资源或者子资源之间的一种特殊关系。0036如同后面将要看到的,如果资源之间存在依赖关系,那么转换得到的子资源之间也存在依赖关系;如果资源之间不存在依赖关系,那么转换得到的子资源之间也不存。

22、在依赖关系;如果资源之间存在排斥关系,那么转换得到的子资源之间也存在排斥关系。即使资源之间不存在排斥关系,转换得到的子资源之间也可能存在排斥关系。0037步骤103,对于每一个候选分配时间段,将所述子资源及其关系输入到资源调度优说明书CN102346690ACN102346710A5/10页8化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,然后通过比较针对各子资源组的优化结果,得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果。0038如前所述,现有技术中已经提供了很多资源调度优化器。这些资源调度优化器的输入是资源、资源收益、资源成本、资源之间的依赖关系和资源之间的排斥关系。这些资源调度优化器执行一次优化操。

23、作只能针对固定的资源收益和固定的资源成本。在将资源及其关系转换成子资源及其关系,并且所述子资源的资源成本和资源收益满足不随时间变化这一要求的情况下,就可以利用所述子资源作为输入,利用现有技术中的资源调度优化器进行优化,从而得到优化结果。0039下面详细描述根据本发明一个实施例的步骤102和步骤103的具体实现。0040如前所述,只要时间段的长度足够短,总能找到一个时间段的集合,在这个时间段集合中的每个时间段上,各个资源的资源收益和资源成本都是不变的。根据本发明的一个实施例,可以分别在上述时间段集合中的每个时间段上利用传统的资源调度优化器来进行优化,得到在该时间段上的局部最优结果,然后再通过比较。

24、该时间段集合中的各个局部最优结果,从而得到全局最优结果。0041如表2所示,总共有4种资源,对于每一种资源来说,其资源成本的时间阶梯函数有3个取值。因此,可能的资源成本组合总共有34即81种,即F1申请时刻分别落在D3、D4和D5,F2申请时刻分别落在D3、D4和D5,F3申请时刻分别落在D3、D4和D5以及F4申请时刻分别落在D3、D4和D5。对于每一个资源来说,在这81种组合中的每一个组合内,都会有表示该资源的申请时刻落在某一时间段的代表,例如对于资源F1,在81中资源组合中总共有81个代表,分别可以记为F101,F102F181。这些代表都是资源F1的子资源。本领域技术人员可以理解,在F。

25、1的这81个子资源中,有27个代表资源F1的申请时刻落在D3,有27个代表资源F1的申请时刻落在D4,有27个代表资源F1的申请时刻落在D5。对于资源F2、F3和F4也按照同样的方式转换成子资源。进一步,根据资源之间的关系,确定子资源之间的关系。0042这样,一个子资源组就可以记为0043F1X,F2X,F3X,F4X,其中X是闭区间1,81之间的自然数;0044F1X依赖F2X,F4X依赖F3X;0045不存在排斥关系。0046可见,一个所述子资源组包括代表资源成本的一种组合的子资源,从而得到表示资源成本的81种组合的81个子资源组。0047对于每一个候选分配分配时间段,分别调用81次资源调。

26、度优化器,每次输入的是X取闭区间1,81之间的自然数时的一个子资源组,以及子资源所对应的资源收益和资源成本。作为一个例子,在某一次调用资源调度优化器时向资源调度优化器输入的可以是0048子资源F11,资源收益8,资源成本3000049子资源F21,资源收益4,资源成本1000050子资源F31,资源收益6,资源成本5250051子资源F41,资源收益8,资源成本2250052子资源F11依赖于子资源F21,子资源F41依赖于子资源F31。0053资源调度优化器就可以对这样一组输入进行优化,选择既符合期望资源收益条件说明书CN102346690ACN102346710A6/10页9又符合期望资源。

27、成本条件的子资源组合。例如,假设期望资源收益条件是使得资源收益尽可能大,而期望资源成本条件为资源成本低于400。在这一条件下,资源调度优化器会选择子资源F11和F21作为改组输入的优化结果。虽然子资源F21和F41的组合也能得到12的资源收益,甚至具有更低的资源成本,但是由于子资源F41依赖于子资源F31,因此实际需要的资源成本是850。实际的资源调度优化器有许多算法来选择所述优化结果,这些算法是本领域的公知常识,在此不再赘述。0054在总共调用812162次资源调度优化器之后,可以得到162个局部最优的优化结果,然后再通过比较这162个局部最优的优化结果的资源收益和资源成本,就可以得到全局最。

28、优的优化结果。0055可选地,在利用某个子资源组作为输入调用资源调度优化器之前,可以判断该组子资源中是否存在使得资源的申请时间在分配时间之后的子资源。例如,如果一个子资源对应于候选分配时间段D1,但是对应的分配时间段是D5,那么包括该子资源的那个子资源组就不应该作为调用资源调度优化器的输入。0056以上描述的这种方法为串行化方法。这种方法的计算复杂度是OMN,其中M是资源的数目,而N是所述时间段集合中时间段的数目。进一步,令R表示资源之间的依赖关系的数目,对于M个资源,其总共的资源收益的变化次数是P,总共的资源成本的变化次数是Q。在使用串行化方法进行优化时,在最坏情况下需要进行PQN次优化,即。

29、调用PQN次资源调度优化器。另外,在使用串行化方法进行优化时,每次优化输入到资源调度优化器的资源数为M,依赖关系数为R。0057为了对上述串行化方法进行改进,主要的方向在于,降低计算复杂度、减少调用资源调度优化器的次数、增加输入到资源调度优化器的资源数。其中,本领域技术人员将会了解,每调用一次资源调度优化器将会进行大量的计算,因此调用资源调度优化器的次数越少越好。在一次调用资源调度优化器时向资源调度优化器提供更多的子资源及其关系的数目,在用硬件实现所述资源调度优化器的情况下尤为有利,因为更多的输入意味着更多的并行处理。此外,如果能够进一步发掘向资源调度优化器输入的子资源之间的排斥关系,那么资源。

30、调度优化器进行优化时的选择空间就会进一步地降低,从而有利于资源调度优化器从所述选择空间中选择出优化结果。0058下面描述根据本发明另外一个实施例的步骤102和步骤103的具体实现。0059首先,根据上述资源成本时间阶梯函数,可以将原始的资源转换为如下的子资源。其中,表3所示的子资源对应于候选分配时间段为D1的情况,表4所示的子资源对应于候选分配时间段为D2的情况。说明书CN102346690ACN102346710A7/10页1000600061表3根据资源成本时间阶梯函数所划分出的资源子资源候选分配时间段D100620063表4根据资源成本时间阶梯函数所划分出的资源子资源候选分配时间段D20。

31、064如表3所示,不存在在时间段D5确定成本而在时间段D1确定收益的情况,这是因为时间段D5与时间段D2重合,即时间段D5肯定在时间段D1之后。现实情况中只能出说明书CN102346690ACN102346710A8/10页11现申请资源的时刻在分配资源的时刻之前的情况,而不会出现先分配资源后申请资源的情况。这是因为,如上所述,从申请资源到分配资源往往还需要一段时间。当然,去除对应于申请时刻在分配时刻之后的情况的子资源,这一步骤是可选的。0065从表3和表4可以看出,对于一个候选分配时间段,只存在一个子资源组,该子资源组包括代表资源成本的所有可能取值的子资源。例如对于候选分配时间段D1,对应的。

32、子资源组是F11、F12、F21、F22、F31、F32、F41、F42。0066其次,根据资源之间的关系,确定所述子资源之间的关系。如前所述,资源F1依赖资源F2,资源F4依赖资源F3。因此,资源F1的每个子资源分别依赖于资源F2的各个子资源,资源F4的各个子资源分别依赖于资源F3的各个子资源,如表5和表6所示。由于资源F1、F2、F3和F4之间不存在排斥关系,因此在这一步所确定的子资源之间的关系中不包括排斥关系。00670068表5根据资源F1和资源F2的依赖关系确定的对应子资源的依赖关系0069说明书CN102346690ACN102346710A9/10页120070表6根据资源F3和。

33、资源F4的依赖关系确定的对应子资源的依赖关系0071最后,将对应于同一资源的子资源之间设定为排斥关系。0072显然,实际的申请时刻和分配时刻只能落在一个确定的时间段中。以资源F1为例,其各个子资源F11、F12、F13、F14和F15只能有一个是实际发生的,因此这些子资源之间存在排斥关系。类似地,对应于同一其他资源的子资源之间也都存在排斥关系,如表7所示。0073排斥F11、F12、F13、F14、F15排斥F21、F22、F23、F24、F25排斥F31、F32、F33、F34、F35排斥F41、F42、F43、F44、F450074表7子资源之间的排斥关系0075这样,根据资源收益时间阶梯。

34、函数和资源成本时间阶梯函数,将资源以及资源之间的依赖关系转换为子资源、子资源之间的依赖关系和子资源之间的排斥关系。与之前所描述的串行化方法相比,本实施例所采用的划分子资源的方法进一步发现了子资源之间的排斥关系。0076对于每一个候选分配时间段,在调用资源调度优化器时,向资源调度优化器输入的是对应于该候选分配时间段的所有子资源、子资源的资源成本、子资源的资源收益以及子资源之间的关系。其中所述关系包括依赖关系和排斥关系。例如对于候选分配时间段D1,输入的子资源包括F11、F12、F21、F22、F31、F32、F41、F42;输入的子资源之间的依赖关系包括F11依赖F21、F11依赖F22、F12。

35、依赖F21、F12依赖F22、F41依赖F31、F41依赖F32、F42依赖F31以及F42依赖F32;输入的子资源之间的排斥关系包括F11排斥F12、F21排斥F22、F31排斥F32和F41排斥F42。说明书CN102346690ACN102346710A10/10页130077仍然以期望资源收益条件是使得资源收益尽可能大、期望资源成本条件为资源成本低于400为例,对于候选分配时间段中的D1,资源调度优化器将会选择F22、F32和F42作为符合期望资源收益的子资源组合;对于候选分配时间段中的D2,资源调度优化器将会选择F24、F34和F44作为符合期望资源收益的子资源组合。由于F22、F3。

36、2和F42的子资源组合比F24、F34和F44的子资源组合能够产生更多的资源收益,从而F22、F32和F42的子资源组合是最优的子资源组合。0078如表3所示,F22、F32和F42分别对应于F2申请时刻落入时间段D4,F2分配时刻落入时间段D1;F3申请时刻落入时间段D4,F3分配时刻落入时间段D1;F3申请时刻落入时间段D4,F3分配时刻落入时间段D1。只要符合这一结果,就可以得到最优的资源分配。0079与串行化方法相比,采用根据本实施例的方法,计算复杂度从OMN变为ON,其中M是资源的数目,而N是所述各个资源的资源收益和资源成本都不变的时间段的数目。使用根据本发明实施例的方法进行优化时,。

37、在最坏情况下需要进行P次优化,即调用P次资源调度优化器,相对于串行化方法有了大大的降低,其中P是M个资源总共的资源收益的变化次数P。在使用根据本发明实施例的方法进行优化时,每次输入到资源调度优化器的资源数为NQ,依赖关系数为RQ2MQQ1/2,均相对于串行化方法有了较大的提高,其中Q是M个资源总共的资源成本的变化次数。这在用硬件实现所述资源调度优化器的情况下尤为有利,因为更多的输入意味着更多的并行处理。此外,由于采用根据本实施例的方法进一步发掘了子资源之间的排斥关系,因此有利于资源调度优化器减少搜索空间,加快得到优化结果的速度。0080图2是根据本发明实施例的资源调度的系统的方框图。该系统包括。

38、0081候选时间段确定装置201,配置为根据资源收益时间阶梯函数确定至少一个候选分配时间段的装置,其中所述资源收益在所述至少一个候选分配时间段中不随时间变化;0082子资源转换装置202,配置为根据资源成本时间阶梯函数,将资源及资源之间的关系转换为子资源组的装置,其中所述子资源组包括对应于资源的子资源及子资源之间的关系,并且其中所述子资源的资源成本和资源收益不随时间变化;0083资源调度优化器调用装置203,配置为针对所述至少一个候选分配时间段,将所述子资源组分别输入到资源调度优化器,从而得到针对该子资源组的优化结果,并进而从针对各子资源组的优化结果得到针对所述至少一个候选分配时间段的优化结果。

39、的装置。0084本领域的普通技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在诸如磁盘、CD或DVDROM的载体介质、诸如只读存储器固件的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本实施例的用于处理图片标引的装置及其组件可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现,也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现,也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。0085虽然已经图示和描述了本发明的若干示例性实施例,不过本领域技术人员可以理解的是,在不偏离本发明原则和精神的前提下,可以对这些实施例进行改变,本发明的范围由权利要求书及其等价变换所限定。说明书CN102346690ACN102346710A1/1页14图1图2说明书附图CN102346690A。

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