CN102790715B - 一种基于互联网的资源分配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的资源分配系统及方法，包括：用户请求代理模块，用来接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求，并将所述任务请求写入自己相应类型的任务池中;任务池，用来存放用户的所述任务请求;任务池监听器，用来监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户。本发明能让“虚拟超市”用户更自主便捷的使用平台中的跨域资源，给予用户个性化选择的能力，又消除了传统代理层在资源数充足、用户并发量高的情形下的瓶颈问题。

Description

一种基于互联网的资源分配系统及方法

技术领域

本发明涉及一种信息技术领域，尤其涉及一种基于互联网的资源分配系统及方法。

背景技术

随着互联网的迅猛发展，网络上汇集的各种计算资源、数据资源、存储资源、软件资源、数字化设备等，共同构成了生产、传播和使用知识的重要载体。这些资源载体往往由于地理分布、管理或安全访问等需求而分属于多个域。

随着第三产业的快速发展，来自服务业的层出不穷的应用需求，常常需要同时使用分布于不同域的资源，并且如今的互联网越来越提倡用户的个性化，由于这些特点，一些传统的资源分配和任务调度的方法面临了不少问题。首先，传统的任务调度结构中，用户的自主性是极少的，中科院提出的Vega Grid调度系统中是以用户满意度为目标进行调度，但是仅是统一的使用服务质量尺度来衡量，还是缺少用户的个性化目标。

因此，为了充分利用这些分属于不同域的资源，建立面向服务业的资源共享与协同服务平台，提出了基于“虚拟超市”的资源共享与协同服务平台，通过虚拟化技术建立起统一、标准和共享的资源管理模式，以达到有效管理庞大、繁多、复杂的数据及相关设备，提高资源利用率，并建立全面数据安全保障体系的目的。

“虚拟超市”着重于跨域资源的组织和管理，跨域资源的特点有异构性、分布性，自治性还有数量的庞大性。所以在“虚拟超市”中，跨域资源对于用户选择性透明，即不是完全透明的，用户拥有极大的自主性，这是由于考虑了用户需求偏好的个性化。

因此，简单的说，“虚拟超市”资源和协同平台具有2个特点：资源数量的充足性和用户的个性化需求；其次，传统的调度系统采用三层架构，用户层，代理层和资源层，所有的用户作业请求都是通过代理层进行调度，这样的方式我们称之为显代理方式，在资源很充足的情况下，用户的请求密集时，代理层就成为了系统的瓶颈了。

发明内容

本发明的目的是针对传统资源分配方法在“虚拟超市”体系结构中的不足，提出并实现一种新的资源分配系统及方法，以解决用户个性化选择的能力，并消除传统代理层在资源数充足、用户并发量高的情形下的瓶颈问题。

为了达到上述发明目的，本发明提出了一种基于互联网的资源分配系统，所述系统是通过以下的技术方案实现的：

一种基于互联网的资源分配系统，所述系统包括：

用户请求代理模块，用来接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求，并将所述任务请求写入自己相应类型的任务池中；

任务池，用来存放用户的所述任务请求；

任务池监听器，用来监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户。

进一步优选地，所述资源处于资源层。

进一步优选地，所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源。

进一步优选地，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

进一步优选地，所述自主资源请求为并发请求，并通过用户请求代理模块对任务池互斥写的方式被并发处理。

进一步优选地，所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放，并生成对列文件。

进一步优选地，当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列文件中的队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

进一步优选地，所述任务池监听器监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果输出给用户请求代理模块。

为了实现前述发明目的，本发明实施例还提供了一种基于互联网的资源分配方法，所述方法是通过以下技术方案实现的：

一种基于互联网的资源分配方法，所述方法包括：

当有来自于用户的自主资源请求时，接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求；

将所述任务请求写入自己相应类型的任务池中，其中，所述任务池用来存放用户的所述任务请求；

监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户。

进一步优选地，所述资源处于资源层。

进一步优选地，所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源。

进一步优选地，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

进一步优选地，所述自主资源请求为并发请求，并通过对任务池互斥写的方式被并发处理。

进一步优选地，所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放，并生成对列文件。

进一步优选地，所述方法还包括：当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列文件中的队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

进一步优选地，所述监听任务池的状态具体包括：

监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果反馈给用户。

与现有技术相比，本发明实施例提出了相对于传统显代理的一种新的方法-隐代理模式，所述的隐代理是将原本的集中式的显代理分散到各自的自治资源层上，取消了传统代理中的代理层这个调度决策模块，为“虚拟超市”资源共享与协同服务平台提供了一种有效的资源分配系统及方法，能让“虚拟超市”用户更自主便捷的使用平台中的跨域资源。这样既给予了用户个性化选择的能力，又消除了传统代理层在资源数充足、用户并发量高的情形下的瓶颈问题。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明实施例1一种基于互联网的资源分配系统的组成示意图；

图2为本发明实施例2本发明实施例2的基于互联网的资源分配系统构架示意图；

图3为本发明实施例3一种基于互联网的资源分配方法的流程图；

图4为本发明实施例4一种基于互联网的资源分配的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明实施例1一种基于互联网的资源分配系统的组成示意图。一种基于互联网的资源分配系统，所述系统包括：

用户请求代理模块，用来接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求，并将所述任务请求写入自己相应类型的任务池中；

任务池，用来存放用户的所述任务请求；

任务池监听器，用来监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户。

本发明实施例的资源分配代理存在于每一个资源上，用于处理多用户的并发请求问题，资源分配代理由三部分组成：用户请求代理模块、任务池和任务池监听器。用户请求代理模块用于处理用户的并发请求；并发的处理采用对任务池互斥写的方法来实现。

与现有技术相比，本发明实施例提出了相对于传统显代理的一种新的方式-隐代理模式，所述的隐代理是将原本的集中式的显代理分散到各自的自治资源层上，取消了传统代理中的代理层这个调度决策模块，为“虚拟超市”资源共享与协同服务平台提供了一种有效的资源分配系统，能让“虚拟超市”用户更自主便捷的使用平台中的跨域资源。这样既给予了用户个性化选择的能力，又消除了传统代理层在资源数充足、用户并发量高的情形下的瓶颈问题。

进一步优选地，所述资源处于资源层。

进一步优选地，所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源。

进一步优选地，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

进一步优选地，所述自主资源请求为并发请求，并通过用户请求代理模块对任务池互斥写的方式被并发处理。

进一步优选地，所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放，并生成对列文件。

进一步优选地，当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列文件中的队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

进一步优选地，所述任务池监听器监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果输出给用户请求代理模块。

任务池的表现形式是存储在资源服务器上的一个文件，当用户的请求量大于服务的处理过程时，就会通过用户请求代理模块将请求写入文件中的队列中去，用户请求就依次在队列中挂起，直到被唤醒并调用。任务池监听器用于监听任务池中的队列变化情况，当有队列中存在挂起状态的请求并且资源处于空闲状态的时候，监听器将请求依次唤醒并调用资源服务，然后将相应结果输出给用户请求代理模块，通过用户请求代理模块将资源的使用结构返回给用户。

具体的实施条件下，本发明实施例因为是在“虚拟超市”中的应用，考虑到“虚拟超市”跨域跨平台的特点，本发明一个优选的实施例选择SU N公司的JAVA作为编程语言。鉴于JAVA优良的跨平台性，可以很好的解决系统异构性的问题，可以方便的屏蔽资源端的操作系统异构性。

在“虚拟超市”中所有不同类型的资源服务都统一由web service实现。，Web Service的主要目标是跨平台的可互操作性。为了达到这一目标，Web Service完全基于XML(可扩展标记语言)、XSD(XML Schema)等独立于平台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。“虚拟超市”中的不同类型资源就被封装成能够提供各自不同特点的服务，来供平台用户自主使用，而用户的资源使用方式则是对web service的调用。

在“虚拟超市”平台中的资源是通过采用平台定义的资源规范语言(Resource Specification Language，RSL)描述。用户可以通过RSL来获得资源的使用方法。包括参数、路径等。得到这些信息后，用户只需按照要求将任务请求发送给资源代理即可，从而实现的隐代理模式。

在资源请求代理模块中，用户的请求代理实现采用了java中的servlet技术，适用于当下流行的B/S架构系统，B/S架构的优点在于用户无需特点的客户端程序，只需简单的通过浏览器就能得到很好的系统功能体验，由于是典型的MVC架构，所以使用servlet可以很方便的加入到不同系统中，并且由于会产生并发访问问题，servlet本身对并发访问有处理机制，启动servlet后则在服务端系统中产生一个进程，每次有请求时会生成一个用户副本用于处理请求，这点特性使得servlet非常适合在隐代理模式中使用。用户请求代理使得资源的使用过程对用户透明，它用于接收用户的请求并返回，每次接受一个用户请求则会自动生成一个UUID，采用对系统时间毫秒取样：

String UUID＝String。valueOf(System。currentTimeMillis())；

并记录下该ID，因为并发访问的原因，每次请求和响应是异步的，所以需要和返回结果中的UUID进行匹配才能确定用户请求的结果。

任务池是由资源服务器端的一个文件实现，文件的优点在于可以很简便有效的实现数据的共享交互。由于用户请求代理会产生多个副本，而对于一个任务任务池只应存在一个，所以就会产生数据的共享交互的需求。当任务请求的速度大于任务请求的处理速度时，任务请求就会由用户请求代理以队列形式写入文件中，每个任务请求由一个请求对象生成，里面的内容包括了服务调用的方法如参数、路径等还有一个UUID。又因为存在文件数据的临界访问，每次的请求写入都是互斥的，所以采用文件锁机制，来防止临界资源访问问题。通过

FileChannel channel＝ranStream。getChannel()；

FileLock lock＝channel。lock()；

来给文件上锁；当文件写入完成时使用

lock。release()；

解开锁。

任务池监听器是由多线程实现，由它来监视队列的变化。因为文件的io操作是比较耗时的，如果采用一个请求响应完后再读取请求的串行方式，很明显会极大的延长用户请求的响应时间。所以对任务池的操作采用多线程，在监听器中可以人为的设定线程数用于对任务队列的互斥的读取，这一步骤和队列的写入过程是一致的，每个线程会根据资源的负载情况来调用资源提供的服务，然后将调用结果写入输出文件中，返回给请求代理模块，返回各自UUID匹配的结果给用户请求。

如图2所示，本发明实施例2的基于互联网的资源分配系统，将整个资源分配构架分成两层，包括用户层和资源层。用户层由用户的自主任务请求构成，存在并发现象。资源层则由“虚拟超市”中四种不同的资源：计算资源、数据资源、应用资源和存储资源构成，同时每个自治的资源上分别包含一个资源代理模块，来实现隐代理模式。隐代理模型将传统的集中式的代理层摒弃了，不同于传统的通过代理层进行资源的分配，用户可以在资源池中主动抓取自己所需的不同资源来满足自己的个性化需求，每个不同的资源上都有一个自身资源代理，其作用是用来进行并发的协作处理，当多个用户并发的使用同一个资源时资源代理就将进行处理，避免资源出现死锁现象，从而导致用户请求无响应的问题。

如图3所示，本发明实施例3还提供了一种基于互联网的资源分配方法的流程图，所述方法是通过以下技术方案实现的：

一种基于互联网的资源分配方法，所述方法包括：

S101。当有来自于用户的自主资源请求时，接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求；

S102。将所述任务请求写入自己相应类型的任务池中，其中，所述任务池用来存放用户的所述任务请求；

S103。监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户。

与现有技术相比，本发明实施例提出了相对于传统显代理的一种新的方法-隐代理模式，所述的隐代理是将原本的集中式的显代理分散到各自的自治资源层上，取消了传统代理中的代理层这个调度决策模块，为“虚拟超市”资源共享与协同服务平台提供了一种有效的资源分配方法，能让“虚拟超市”用户更自主便捷的使用平台中的跨域资源。这样既给予了用户个性化选择的能力，又消除了传统代理层在资源数充足、用户并发量高的情形下的瓶颈问题。

进一步优选地，所述资源处于资源层。

进一步优选地，所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源。

进一步优选地，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

进一步优选地，所述自主资源请求为并发请求，并通过对任务池互斥写的方式被并发处理。

进一步优选地，所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放，并生成对列文件。

进一步优选地，所述方法还包括：当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列文件中的队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

进一步优选地，所述监听任务池的状态具体包括：

监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果反馈给用户。

具体的实施条件下，本发明实施例因为是在“虚拟超市”中的应用，考虑到“虚拟超市”跨域跨平台的特点，本发明一个优选的实施例选择SUN公司的JAVA作为编程语言。鉴于JAVA优良的跨平台性，可以很好的解决系统异构性的问题，可以方便的屏蔽资源端的操作系统异构性。

在“虚拟超市”中所有不同类型的资源服务都统一由web service实现。，Web Service的主要目标是跨平台的可互操作性。为了达到这一目标，Web Service完全基于XML(可扩展标记语言)、XSD(XML Schema)等独立于平台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。“虚拟超市”中的不同类型资源就被封装成能够提供各自不同特点的服务，来供平台用户自主使用，而用户的资源使用方式则是对web service的调用。

在“虚拟超市”平台中的资源是通过采用平台定义的资源规范语言(Resource Specification Language，RSL)描述。用户可以通过RSL来获得资源的使用方法。包括参数、路径等。得到这些信息后，用户只需按照要求将任务请求发送给资源代理即可，从而实现的隐代理模式。

在资源请求代理模块中，用户的请求代理实现采用了java中的servlet技术，适用于当下流行的B/S架构系统，B/S架构的优点在于用户无需特点的客户端程序，只需简单的通过浏览器就能得到很好的系统功能体验，由于是典型的MVC架构，所以使用servlet可以很方便的加入到不同系统中，并且由于会产生并发访问问题，servlet本身对并发访问有处理机制，启动servlet后则在服务端系统中产生一个进程，每次有请求时会生成一个用户副本用于处理请求，这点特性使得servlet非常适合在隐代理模式中使用。用户请求代理使得资源的使用过程对用户透明，它用于接收用户的请求并返回，每次接受一个用户请求则会自动生成一个UUID，采用对系统时间毫秒取样：

String UUID＝String。valueOf(System。currentTimeMillis())；

并记录下该ID，因为并发访问的原因，每次请求和响应是异步的，所以需要和返回结果中的UUID进行匹配才能确定用户请求的结果。

任务池是由资源服务器端的一个文件实现，文件的优点在于可以很简便有效的实现数据的共享交互。由于用户请求代理会产生多个副本，而对于一个任务任务池只应存在一个，所以就会产生数据的共享交互的需求。当任务请求的速度大于任务请求的处理速度时，任务请求就会由用户请求代理以队列形式写入文件中，每个任务请求由一个请求对象生成，里面的内容包括了服务调用的方法如参数、路径等还有一个UUID。又因为存在文件数据的临界访问，每次的请求写入都是互斥的，所以采用文件锁机制，来防止临界资源访问问题。通过

FileChannel channel＝ranStream。getChannel()；

FileLock lock＝channel。lock()；

来给文件上锁；当文件写入完成时使用

lock。release()；

解开锁。

任务池监听器是由多线程实现，由它来监视队列的变化。因为文件的io操作是比较耗时的，如果采用一个请求响应完后再读取请求的串行方式，很明显会极大的延长用户请求的响应时间。所以对任务池的操作采用多线程，在监听器中可以人为的设定线程数用于对任务队列的互斥的读取，这一步骤和队列的写入过程是一致的，每个线程会根据资源的负载情况来调用资源提供的服务，然后将调用结果写入输出文件中，返回给请求代理模块，返回各自UUID匹配的结果给用户请求。

如图4所示，为本发明实施例4的资源分配流程：

1)用户通过“虚拟超市”资源共享与协同服务平台得到资源视图后，自主抓取资源，以http请求方式传递给资源代理的Servlet；

2)资源代理得到请求后激活一个线程为用户服务；

3)代理工作线程将请求以及生成的UUID互斥的写入任务池中，将请求挂起，随后等待返回结果；

4)任务池监听器以一定周期监视任务池变化，发现任务池中的请求队列非空；

5)将队列首请求唤醒，并从任务池文件中读取放入系统内存中；

6)向平台资源监控模块发出查询请求；

7)得到负载数据，并和资源使用策略中规定负载进行比较；

8)当负载满足要求，进行资源服务调用；

9)当服务响应结果后返回给请求代理；

10)请求代理匹配UUID，解析出结果返回给用户。

综上，本发明实施例的基于互联网的资源分配方法，将整个资源分配构架分成两层，包括用户层和资源层。用户层由用户的自主任务请求构成，存在并发现象。资源层则由“虚拟超市”中四种不同的资源：计算资源、数据资源、应用资源和存储资源构成，同时每个自治的资源上分别包含一个资源代理模块，来实现隐代理模式。隐代理模型将传统的集中式的代理层摒弃了，不同于传统的通过代理层进行资源的分配，用户可以在资源池中主动抓取自己所需的不同资源来满足自己的个性化需求，每个不同的资源上都有一个自身资源代理，其作用是用来进行并发的协作处理，当多个用户并发的使用同一个资源时资源代理就将进行处理，避免资源出现死锁现象，从而导致用户请求无响应的问题。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于互联网的资源分配系统，其特征在于，所述系统包括：

用户请求代理模块，用来接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求，并将所述任务请求写入任务池中；其中，所述自主资源请求为并发请求时，通过用户请求代理模块对任务池互斥写的方式被并发处理；

任务池，用来存放用户的所述任务请求；所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放；

任务池监听器，用来监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户；

所述资源处于资源层；

所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源，且每一种资源上分别包含一个资源代理模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述任务池监听器监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果输出给用户请求代理模块。

5.一种基于互联网的资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

当有来自于用户的自主资源请求时，接受用户的自主资源请求，根据所述自主资源请求的资源类型，生成一个请求唯一标识码UUID和任务请求；

将所述任务请求写入任务池中，其中，所述任务池用来存放用户的所述任务请求；其中，所述自主资源请求为并发请求时，通过用户请求代理模块对任务池互斥写的方式被并发处理；所述任务池将任务请求以队列的方式进行存放；

监听所述任务池，读取所述任务池中的任务请求，并执行相应类型的资源的分配的动作，将结果发送给所述用户请求代理模块，通过用户请求代理将资源的使用结果返回给用户；

其中，所述资源处于资源层；所述资源类型包括计算资源、数据资源、应用资源和存储资源，且每一种资源上分别包含一个资源代理模块。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自主资源请求来自用户层，所述用户层由用户的自主资源请求构成。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当用户的任务请求量大于服务的处理能力时，所述用户请求代理模块将任务请求写入队列，所述任务请求依次在队列中被挂起，直到被唤醒并调用。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述监听任务池的状态具体包括：

监听任务池中的队列变化情况，当队列中存在挂起状态的任务请求并且相应类型的资源处于空闲状态时，将队列中的任务请求依次唤醒并调用资源服务，并将相应结果反馈给用户。