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(jí)協(xié)議的云環(huán)境作業(yè)分級(jí)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(duì)傳統(tǒng)服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA）的作業(yè)分級(jí)機(jī)制不足進(jìn)行研究，對(duì)不同隊(duì)列中的作業(yè)進(jìn)行不同級(jí)別的考慮，使得作業(yè)在不同的服務(wù)等級(jí)下得到不同的安排，并且對(duì)于服務(wù)等級(jí)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(hù)的滿(mǎn)意度。

云計(jì)算；作業(yè)分級(jí)機(jī)制；分類(lèi)器；服務(wù)質(zhì)量

0 引言

云計(jì)算平臺(tái)中，目前主要采取的策略有三類(lèi)，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(wú)法為用戶(hù)的作業(yè)提供優(yōu)先安排，但是對(duì)于資源池的分配來(lái)說(shuō)，只是簡(jiǎn)單地進(jìn)行平均分配，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)資源的配置；對(duì)于計(jì)算能力調(diào)度來(lái)說(shuō)，對(duì)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(shí)候，只是對(duì)用戶(hù)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(wèn)題，提出基于服務(wù)等級(jí)協(xié)議的云環(huán)境作業(yè)分級(jí)設(shè)計(jì)。

1 基于SLA的作業(yè)分級(jí)機(jī)制的設(shè)計(jì)

1.1 用戶(hù)服務(wù)等級(jí)協(xié)議SLA

在云計(jì)算環(huán)境下，對(duì)于不同云用戶(hù)的作業(yè)通過(guò)設(shè)置不同的等級(jí)，為云用戶(hù)提供不同的服務(wù)和作業(yè)調(diào)度，這個(gè)過(guò)程需要用戶(hù)服務(wù)等級(jí)協(xié)議，在這個(gè)協(xié)議中包括了幾個(gè)重要的屬性和信息，如服務(wù)類(lèi)型、服務(wù)質(zhì)量和客戶(hù)付款等信息。對(duì)于服務(wù)等級(jí)協(xié)議來(lái)說(shuō)，類(lèi)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(hù)的服務(wù)等級(jí)，對(duì)于無(wú)法達(dá)到服務(wù)的用戶(hù)如何進(jìn)行賠償?shù)仍敿?xì)的內(nèi)容；這樣就使得用戶(hù)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(lèi)器的設(shè)計(jì)

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

（1）作業(yè)客戶(hù)端（JobClient）

在云計(jì)算的環(huán)境下對(duì)于作業(yè)客戶(hù)端來(lái)說(shuō)，對(duì)于每一個(gè)所提交的作業(yè)來(lái)說(shuō)，都需要建立一個(gè)新的實(shí)例，通過(guò)runJob（）方法對(duì)用戶(hù)提交的內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)；此外，對(duì)于每一個(gè)的祖業(yè)都都為其分配一個(gè)ID號(hào)碼，并將其存儲(chǔ)到分布式文件系統(tǒng)中，按照作業(yè)的ID來(lái)對(duì)文件夾進(jìn)行命名，通過(guò)上述的過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(lèi)器的設(shè)計(jì)

在本文的作業(yè)分類(lèi)器的設(shè)計(jì)中，將其設(shè)計(jì)到作業(yè)客戶(hù)端JobClient內(nèi)容中，在這個(gè)作業(yè)分類(lèi)器中可以將用戶(hù)的服務(wù)等級(jí)協(xié)議跟作業(yè)等級(jí)之間建立映射表，這個(gè)映射表在作業(yè)分類(lèi)的設(shè)計(jì)中表示為Mapping Table。

經(jīng)過(guò)前面的分析可以看到，經(jīng)過(guò)不同用戶(hù)服務(wù)等級(jí)協(xié)議的劃分和映射之后就可以得到不同作業(yè)級(jí)別的作業(yè)，并將其提交到作業(yè)客戶(hù)端JobClient中的作業(yè)分類(lèi)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，在這個(gè)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(guò)程中，將作業(yè)等級(jí)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(jí)實(shí)現(xiàn)

在基于SLA的作業(yè)分級(jí)機(jī)制中解決了傳統(tǒng)的Hadoop簡(jiǎn)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(jiǎn)單的提交，這樣會(huì)在無(wú)形中增加云計(jì)算中的主控節(jié)點(diǎn)JobTracker的負(fù)載，同時(shí)，在提交作業(yè)之后，對(duì)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(wú)法很好的實(shí)現(xiàn)作業(yè)的調(diào)度，對(duì)于不同用戶(hù)的作業(yè)情況無(wú)法區(qū)分，無(wú)法實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量，為此，在本文中提出基于SLA的作業(yè)分級(jí)機(jī)制來(lái)解決上述問(wèn)題。具體步驟：

（1）在上述的作業(yè)分級(jí)機(jī)制中，首先需要云用戶(hù)簽訂一份服務(wù)等級(jí)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(hù)簽訂了服務(wù)等級(jí)協(xié)議后，調(diào)動(dòng)云計(jì)算中的作業(yè)客戶(hù)端JobClient，通過(guò)作業(yè)客戶(hù)端運(yùn)行run-Job（）方法，這樣就可以檢測(cè)得到實(shí)例，通過(guò)實(shí)例的運(yùn)行就提取得到云用戶(hù)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(lèi)器中進(jìn)行執(zhí)行；

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

（4）對(duì)于作業(yè)客戶(hù)端中的作業(yè)分類(lèi)器來(lái)說(shuō)，在接收到用戶(hù)服務(wù)等級(jí)協(xié)議與作業(yè)等級(jí)的映射數(shù)值之后，通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)對(duì)作業(yè)等級(jí)信息將作業(yè)調(diào)入到作業(yè)隊(duì)列中執(zhí)行，最后通過(guò)Job Scheduler來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)作業(yè)的調(diào)度，在對(duì)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(yǔ)

在本文中，對(duì)用戶(hù)的服務(wù)進(jìn)行分級(jí)，按照SLA的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)作業(yè)的等級(jí)劃分，并將結(jié)果存儲(chǔ)到作業(yè)分類(lèi)器中，使得在作業(yè)調(diào)度的時(shí)候可以將處于優(yōu)先級(jí)別較高的作業(yè)任務(wù)得到處理，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)制具有較好地滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)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(yáng)，富民.基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)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(jí)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