CN104252337A - 网格计算系统中的任务执行方法、边界装置和网格服务器 - Google Patents

网格计算系统中的任务执行方法、边界装置和网格服务器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种网格计算系统中的任务执行方法、边界装置和网格服务器。这里公开了在网格计算系统中执行任务的方法和装置。根据实现，利用边界装置(104)来识别空闲时隙并估计这些空闲时隙的持续时间，以执行子任务。这些空闲时隙表示边界装置的闲置状态。利用边界装置来确定该边界装置的在空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数。利用边界装置来创建通告配置文件，其中该通告配置文件具有至少一个空闲时隙、以及该至少一个空闲时隙的持续时间和与该至少一个空闲时隙相关联的至少一个计算性能参数。利用边界装置来将通告配置文件提供至网格计算系统中的网格服务器(102)，以对主任务进行划分，从而创建该边界装置能够执行的子任务。

Description

网格计算系统中的任务执行方法、边界装置和网格服务器
技术领域
本发明涉及网格计算系统，并且特别地而非排他地涉及利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行。
背景技术
在现今环境中，通常利用诸如计算机和服务器等的计算装置来执行各种任务。诸如数据分析、模拟、建模和测试等的任务从计算上可能密集且复杂，并且可能无法通过一个计算装置来执行这些任务。将这些计算密集型任务分配至用作计算资源的多个计算装置以供执行。
网格计算是用于执行包括计算密集型任务的任务的一个这种常用技术。在网格计算中，分配有主任务以供执行的计算装置控制闲置计算资源的处理能力以利用这些闲置计算资源来执行主任务的子任务。
发明内容
本发明提供一种用于在网格计算系统中执行任务的方法，所述方法包括以下步骤：利用边界装置来识别空闲时隙并估计所述空闲时隙的持续时间，以执行子任务，其中所述空闲时隙表示所述边界装置的闲置状态；利用所述边界装置来确定所述边界装置的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数；利用所述边界装置来创建通告配置文件，其中所述通告配置文件包括所述空闲时隙中的至少一个空闲时隙、并且包括所述至少一个空闲时隙的所述持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数；以及利用所述边界装置来将所述通告配置文件提供至所述网格计算系统中的网格服务器，以对主任务进行划分，从而创建所述边界装置能够执行的子任务。
本发明提供一种用于在网格计算系统中执行任务的方法，所述方法包括以下步骤：利用所述网格计算系统中的网格服务器来从边界装置接收通告配置文件，其中所述通告配置文件包括表示所述边界装置的闲置状态的至少一个空闲时隙、所述至少一个空闲时隙的持续时间、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述边界装置的至少一个计算性能参数；利用所述网格服务器来检查所述至少一个空闲时隙的持续时间是否为利用所述边界装置完成最小子任务所用的预定义阈值持续时间以上、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数是否为利用所述边界装置满足所述最小子任务的时间表所用的相应预定义阈值以上；以及基于所述检查来对主任务进行划分以创建子任务，从而利用所述边界装置来执行。
本发明提供一种边界装置，用于在网格计算系统中执行任务，所述边界装置包括：处理器；时隙性能监控器，其连接至所述处理器，并且用于进行以下操作：识别空闲时隙并估计所述空闲时隙的持续时间，以执行子任务，其中所述空闲时隙表示所述边界装置的闲置状态；以及确定所述边界装置的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数；以及通告模块，其连接至所述处理器，并且用于进行以下操作：创建通告配置文件，其中所述通告配置文件包括所述空闲时隙中的至少一个空闲时隙、并且包括所述至少一个空闲时隙的所述持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数；以及将所述通告配置文件提供至所述网格计算系统中的网格服务器，以对主任务进行划分，从而创建所述边界装置能够执行的子任务。
本发明提供一种网格服务器，用于在网格计算系统中执行任务，所述网格服务器包括：处理器；资源监控器，其连接至所述处理器，并且用于进行以下操作：从边界装置接收通告配置文件，其中所述通告配置文件包括表示所述边界装置的闲置状态的至少一个空闲时隙、所述至少一个空闲时隙的持续时间、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述边界装置的至少一个计算性能参数；以及检查所述至少一个空闲时隙的持续时间是否为利用所述边界装置完成最小子任务所用的预定义阈值持续时间以上、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数是否为利用所述边界装置满足所述最小子任务的时间表所用的相应预定义阈值以上；以及任务调度器，其连接至所述处理器，并且用于对主任务进行划分以创建子任务，从而利用所述边界装置来执行，其中所述子任务是基于所述至少一个空闲时隙的持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数所创建的。
本发明提供一种非瞬态计算机可读介质，其具有一组计算机可读指令，其中所述一组计算机可读指令在执行的情况下，使边界装置进行以下操作：识别空闲时隙并估计所述空闲时隙的持续时间，以执行子任务，其中所述空闲时隙表示所述边界装置的闲置状态；确定所述边界装置的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数；创建通告配置文件，其中所述通告配置文件包括所述空闲时隙中的至少一个空闲时隙、并且包括所述至少一个空闲时隙的所述持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数；以及将所述通告配置文件提供至网格计算系统中的网格服务器，以对主任务进行划分，从而创建所述边界装置能够执行的子任务。
附图说明
参考附图来进行详细说明。在附图中，附图标记最左边的数字标识了该附图标记首先出现的附图。在整个附图中使用相同的数字以参考相同的特征和组件。现在将仅通过示例的方式并且参考附图来说明根据本发明的装置和/或方法的一些实现，其中：
图1示出根据本发明的实现的网格计算系统。
图2示出根据本发明的实现的网格计算系统的边界装置(edge device)和网格服务器(grid server)。
图3示出根据本发明的实现的利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行所用的方法。
图4示出根据本发明的实现的利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行所用的方法。
本领域技术人员应当理解，这里的任何框图均表示体现本发明的原理的例示系统的概念图。同样，应当理解，任何流程图、流图、状态转变图和伪代码等均表示可以在计算机可读介质中大致表示的、因而由计算机或处理器(无论这种计算机或处理器是否明确示出)来执行的各种处理。
具体实施方式
本发明涉及利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行所用的方法和装置。闲置资源可被理解为处于闲置状态、并且处理能力未被利用且可用于进行任务的计算装置。
网格计算系统通常包括分配有主任务以供执行的、被称为专用资源的一个或多个网格服务器。主任务可以包括数据分析任务、模拟、建模任务和测试任务等。网格服务器可以与被称为非专用资源的闲置计算装置进行通信，并且将与主任务相关联的子任务指派至这些闲置计算装置。这些闲置计算装置执行所指派的子任务并将子任务结果发送回至网格服务器。网格服务器从闲置计算装置提取子任务结果并使这些子任务结果汇聚以生成主任务结果。
在网格计算系统中，网格服务器可以负责寻找哪些计算装置是闲置或空闲的以指派计算密集型主任务的子任务。已知如下网格计算系统，其中在这些网格计算系统中，处于闲置状态的计算装置开始与网格服务器进行通信并且要求任务以供执行。网格服务器接收来自闲置计算装置的请求，并且指派子任务以供执行。
此外，各网格服务器将计算密集型主任务分割成多个数据并行的子任务或者从计算密集型主任务中划分出一些子任务。将这些已创建或划分出的子任务指派至闲置计算装置以供执行。传统上，无法判断指派有子任务以供执行的闲置计算装置是否能够执行所指派的子任务。据此，不能确保所指派的子任务是否将由闲置计算装置来执行并完成。此外，可以向子任务指派时间表(timeline)。通过将子任务指派至闲置计算装置，在并不知晓闲置计算装置的性能的情况下，不能确保这些子任务是否将由闲置计算装置在时间表内完成。这样影响了利用闲置计算装置的子任务的执行和完成，而这又影响了指派至网格服务器的主任务的完成。
此外，网格服务器可以在划分出子任务并将这些子任务指派至闲置计算装置之前，确定这些闲置计算装置的性能。在可能闲置并且与网格服务器进行通信以执行子任务的计算装置的数量相当大的情况下，各网格服务器可能必须对连接至网格计算系统的大量计算装置确定性能。这将导致网格服务器的工作负荷极大。此外，在将大量计算装置作为资源进行管理的网格服务器的数量大的情况下，网格计算系统的管理开销也将相当高。
本发明涉及利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行所用的方法和装置。该网格计算系统包括分配有至少一个主任务以供执行的、用作专用资源的一个或多个网格服务器，并且包括用作非专用资源的一个或多个其它计算装置，其中该一个或多个其它计算装置可以在闲置状态期间提供它们的处理能力以执行与主任务相关联的子任务。在实现中，被称为闲置资源的其它计算装置可以包括诸如移动电话和住宅网关等的边界装置。边界装置是与该边界装置相关联的服务提供商的网络的终端处的装置。本发明的网格服务器和边界装置被配置成如下：可以根据边界装置的用于在闲置状态的持续时间内执行子任务的计算性能来以高效方式从主任务中划分出子任务。据此，与传统网格计算系统的情况相比，利用边界装置的子任务的指派、执行和完成基本是高效的。
根据本发明，边界装置保持针对其闲置状态的追踪。根据本发明，边界装置的闲置状态是边界装置具有用以执行从诸如网格服务器等的外部装置所接收到的任务的处理能力和装置容量的状态。边界装置尽管运行一些应用程序或在后台执行没有利用大量处理能力和装置容量的一些任务，但仍被理解为处于闲置状态或相对闲置状态。在实现中，利用边界装置来识别边界装置处于闲置状态的时隙。这些时隙被称为空闲时隙。针对各空闲时隙，利用边界装置来估计该空闲时隙的持续时间。除估计空闲时隙的持续时间以外，还利用边界装置来确定该边界装置的用于在所识别出的空闲时隙期间执行子任务的至少一个计算性能参数。在示例中，计算性能参数包括空闲时隙期间的边界装置的计算速度、边界装置可利用的处理内存和边界装置的网络带宽。
基于该识别和确定，利用边界装置向网格计算系统中的网格服务器通告至少一个空闲时隙、其持续时间和与该至少一个空闲时隙相关联的边界装置的至少一个计算性能参数的信息，从而对主任务进行划分以创建边界装置能够执行的子任务。
根据本发明，网格服务器收听来自边界装置的通告以获取与边界装置的空闲时隙和计算性能参数有关的信息。在实现中，利用网格服务器来接收一个或多个边界装置所通告的这些边界装置的至少一个空闲时隙、其持续时间和至少一个计算性能参数的信息。网格服务器在从各边界装置接收到这些信息时，进行检查，以判断空闲时隙的持续时间是否足以利用边界装置完成最小子任务、以及边界装置利用与该空闲时隙相关联的至少一个计算性能参数是否能够执行最小子任务并满足该子任务的时间表。
基于上述针对各边界装置的检查，网格服务器对所分配的主任务进行划分，以创建由各边界装置来执行的子任务。基于各边界装置所通告的空闲时隙的持续时间和计算性能参数来创建该边界装置的子任务。然后，利用网格服务器将针对这些边界装置所创建的子任务指派至相应的边界装置。各边界装置接收所指派的子任务，执行该子任务，并将子任务结果发送至网格服务器。网格服务器从所有的边界装置收集子任务结果，并且组合所收集的结果以制定主任务结果。
利用本发明的装置和方法，边界装置在开始处理计算任务之前，估计并通告这些边界装置的用作为资源的可用性。这样减轻了网格服务器寻找可用的闲置资源的负荷。另外，边界装置独自估计可用性的持续时间和用于执行任务的性能。这样防止了给网格服务器带来判断任务执行所用的闲置资源性能的负担。
此外，由于网格装置划分出适合边界装置的性能和闲置持续时间的子任务，因此指派了边界装置能够在空闲时隙期间执行的子任务以供执行。这便于降低所指派的子任务的执行和完成的失败率，这样使得可以大致高效地完成主任务。
将结合附图来更详细地说明本发明的这些和其它优点。应当注意，本说明书和附图仅例示本发明的原理。
图1示出根据本发明的实现的网格计算系统100。网格计算系统100具有多个网格服务器102-1、102-2、…、102-N，其中向多个网格服务器102-1、102-2、…、102-N各自分配被称为主任务的任务以供执行。以下将多个网格服务器102-1、102-2、…、102-N全体称为网格服务器102，并且个体也称为网格服务器102。可以利用外部任务分配器(图1中未示出)来将主任务分配至网格服务器102。在网格计算系统100中，多个边界装置104-1、104-2、…、104-M可以可通信地与网格服务器102中的一个或多个相连接以执行主任务的子任务。以下将边界装置104-1、104-2、…、104-M全体称为边界装置104，并且个体也称为边界装置104。边界装置104包括例如移动电话和平板电脑等的移动装置，并且包括例如路由器、交换机和调制解调器等的住宅网关。
网格服务器102和边界装置104经由通信网络106彼此可通信地连接。在实现中，边界装置104是因特网功能的边界装置。通信网络106可以是无线网络、有线网络或它们的组合。通信网络106还可以是个体网络、或者彼此互连并用作例如因特网的一个大型网络的多个这种个体网络的集合。可以将通信网络106实现为诸如内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和因特网等的不同类型的网络其中之一。通信网络106可以是专用网络或共享网络，其中该专用网络或共享网络表示使用例如超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)等的各种协议以彼此进行通信的不同类型的网络的联合。
通信网络106还可以包括诸如但不限于以下的个体网络：全球通信系统(Global System for Communication,GSM)网络、通用通讯系统(UniversalTelecommunications System,UMTS)网络、长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络、个人通信服务(Personal Communications Service,PCS)网络、时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)网络、码分多址(Code DivisionMultiple Access,CDMA)网络、下一代网络(Next Generation Network,NGN),公用电话交换网络(Public Switched Telephone Network,PSTN)和综合业务数字网络(Integrated Services Digital Network,ISDN)。此外，可以理解，边界装置104与网格服务器102和其它实体之间的通信可以基于与通信网络106兼容的通信协议而进行。
此外，如图1所示，各个边界装置104包括时隙-性能监控器108和通告模块110。边界装置104的时隙-性能监控器108被配置为识别表示边界装置104的闲置状态的空闲时隙。时隙-性能监控器108还估计各个空闲时隙的持续时间。另外，时隙-性能监控器108确定边界装置104的用于在所识别出的空闲时隙期间执行子任务的一个或多个计算性能参数。边界装置104的通告模块110被配置为将空闲时隙以及与这些空闲时隙相关联的持续时间和边界装置104的性能参数通告至网格服务器102。
如图1所示，各个网格服务器102包括资源监控器112和任务调度器114。网格服务器102的资源监控器112被配置为从边界装置104收听具有与空闲时隙和计算性能参数有关的信息的通告。资源监控器112可以从一个或多个边界装置104接收所通告的信息。对于从各边界装置104接收到的信息，资源监控器112被配置为基于与空闲时隙相关联的计算性能参数来对利用边界装置104完成最小子任务所用的空闲时隙的持续时间的充足性以及边界装置104的性能进行检查，以执行最小子任务并满足该子任务的时间表。此外，网格服务器102的任务调度器114被配置为基于资源监控器112所进行的检查来对所分配的主任务进行划分以创建子任务。然后，任务调度器114将所创建的子任务指派至相应的边界装置104以供执行。
图2示出根据本发明的实现的网格计算系统100的边界装置104和网格服务器102。边界装置104和网格服务器102包括一个或多个处理器202-1、202-2、接口204-1、204-2和连接至处理器202-1、202-2的存储器206-1、206-2。处理器202-1包括基于边界装置的处理器，并且处理器202-2包括基于服务器的处理器。将处理器202-1和202-2统称为处理器202。同样，接口204-1包括基于边界装置的接口，并且接口204-2包括基于服务器的接口。将接口204-1和204-2统称为接口204。同样，存储器206-1和206-2分别包括基于边界装置的存储器和基于服务器的存储器。将存储器206-1和206-2统称为存储器206。
各个处理器202可以是一个处理器单元或多个单元，其中所有这些单元均可包括多个计算单元。可以将各个处理器202实现为一个或多个微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来处理信号的任何装置。除其它性能以外，处理器202还可被配置为提取并执行存储器206中所存储的计算机可读指令和数据。
接口204可以包括各种软件和硬件接口、例如诸如键盘和外部存储器等的外围装置所用的接口。接口204可以包括用以使得能够在边界装置104和网格服务器102之间进行通信的一个或多个端口。接口204还可以使得边界装置104和网格服务器102能够与诸如外部计算装置和外部数据库等的其它装置进行通信。
存储器206可以包括本领域内已知的任何计算机可读介质，其中该计算机可读介质例如包括诸如静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)等的易失性存储器、以及/或者诸如只读存储器(ROM)、可擦除可编程ROM、闪速存储器、硬盘、光盘和磁带等的非易失性存储器。
此外，边界装置104和网格服务器102分别包括模块208-1和208-2(统称为模块208)以及数据210-1和210-2(统称为数据210)。模块208可以连接至处理器202。除其它事项外，模块208还包括进行特殊任务或实现特殊抽象数据类型的例程、程序、对象、组件和数据结构等。模块208还包括用于补充边界装置104和网格服务器102上的应用程序的模块(例如，操作系统的模块)。除其它事项外，数据210还用作用于存储利用模块208可以提取、处理、接收或生成的数据的储存库。尽管示出数据210在边界装置104和网格服务器102的内部，但可以理解，数据210可以驻留在可连接至边界装置104和网格服务器102的外部储存库(图中未示出)中。边界装置104和网格服务器102可以经由接口204与外部储存库进行通信以从数据210获得信息。
在实现中，边界装置104的模块208-1包括时隙-性能监控器108、用户活动监控器212、通告模块110、任务管理器214和其它模块216。在实现中，边界装置104的数据210-1包括用户活动数据220、通告配置文件数据222、任务数据224和其它数据226。其它模块216可以包括程序或者用于补充并运行例如边界装置104的操作系统中的程序的编码结壳(coded incrustation)，并且其它数据226包括与一个或多个其它模块216相对应的数据。
同样，在实现中，网格服务器102的模块208-2包括任务执行模块228、资源监控器112、任务调度器114、结果生成器230和其它模块232。在实现中，网格服务器102的数据210-2包括主任务数据234、子任务数据236、资源数据238、结果数据240和其它数据242。其它模块232可以包括程序或者用于补充并运行例如网格服务器102的操作系统中的程序的编码结壳，并且其它数据242包括与一个或多个其它模块232相对应的数据。
以下说明描述了网格计算系统100中的任务执行。为了简便，根据本发明，对一个网格服务器102和一个边界装置104之间的通信进行说明以执行分配至网格服务器102的计算密集型主任务。应当理解，通信的概念可以扩展至多个边界装置104和一个网格服务器102之间或者多个边界装置104和多个网格服务器102之间的通信，以执行计算密集型主任务。
在实现中，边界装置104为了加入网格计算系统100并且提供其在闲置状态下的处理能力的目的，可能需要取得边界装置104的用户的同意。对于用户的同意，边界装置104可以接收来自该用户的输入。基于用户的同意，边界装置104可以继续确定边界装置104的用于加入网格计算系统100的闲置时间段。
在实现中，用户活动监控器212监控用户在边界装置104上正进行的活动，并且确定精益活动时间段(lean activity period)和大量活动时间段(highactivity period)。这些活动可以包括web浏览、社交网络、基于通信的活动、拍照和制作视频等。精益活动时间段是如下时间段，其中在该时间段内，边界装置104上正进行的用户活动使边界装置104的处理能力和容量(即，包括处理速度、可用的处理内存、可用网络带宽或它们的组合的一个或多个计算性能参数)为各预定义阈值水平以上。同样，大量活动时间段是如下时间段，其中在该时间段内，边界装置104上正进行的用户活动使边界装置104的处理能力和容量(即，包括处理速度、可用的处理内存、可用网络带宽或它们的组合的一个或多个计算性能参数)为各预定义阈值水平以下。基于该监控，用户活动监控器212维持边界装置104上的用户活动的历史以及精益活动时间段和大量活动时间段的历史。在实现中，用户活动监控器212可以以时隙为单位来维持用户活动的历史。可以使用用户活动监控器212所维持的历史来确定边界装置104的闲置时间段。将关于用户活动的信息存储在用户活动数据220中。可以通过读取边界装置104的系统状态来监控用户活动。在实现中，用户活动监控器212可以寻求用户的许可，以读取这些系统状态。
在实现中，在边界装置104是移动电话或平板电脑的情况下，用户活动监控器212可以基于边界装置104的用户的使用模式来估计用户活动。为此，用户活动监控器212向边界装置104的用户提供调查表，其中该调查表包括寻求与来自用户的使用模式有关的信息的问题。可以将关于使用模式的问题显示在边界装置104上，然后用户可能必须提供针对这些问题的回答。用户可以回复边界装置104上的该用户的活动、活动时间表、大量使用小时、运行媒体应用程序的时间表、社交网络和web浏览等的详情。用户活动监控器212提取用户回答并且评价这些用户回答以确定边界装置104的用户的使用模式。基于该使用模式，可以估计边界装置104上的用户活动。将关于使用模式的信息存储在用户活动数据220中。
为了加入网格计算系统100，时隙-性能监控器108识别空闲时隙，其中在这些空闲时隙中，边界装置104的处理能力不用于进行用户活动并且基本可用于进行网格计算。基于用户活动监控器212所维持的用户活动和/或使用模式的信息来识别空闲时隙。在实现中，可以利用用户活动监控器212所维持的用户活动来从时隙中识别出空闲时隙。
时隙-性能监控器108可以识别一个或多个空闲时隙。基于所识别出的空闲时隙，时隙-性能监控器108估计各个空闲时隙的持续时间。将空闲时隙的持续时间理解为预测的或可预测的持续时间，这是因为用户还可能在其它空闲时隙期间在边界装置104上开始活动。
另外，时隙-性能监控器108确定边界装置104的在所识别出的空闲时隙期间的一个或多个计算性能参数。计算性能参数包括边界装置的计算速度、边界装置可利用的处理内存和边界装置的网络带宽。可以基于空闲时隙期间内用户活动的历史、活动时间段和/或使用模式来确定这些参数。
在实现中，在边界装置104是移动电话或平板电脑的情况下，用户活动监控器212在识别空闲时隙之前，可以确定边界装置104的可用电池电量。确定该可用电量以获知边界装置104是否具有用于在空闲时隙期间执行任务的大致充足的电量。在可用电量不足或为预定义值以下的情况下，时隙-性能监控器108可以在识别空闲时隙之前，等待边界装置104充分充电或充电至预定义值以上。
此外，在实现中，在识别空闲时隙之前，用户活动监控器212可以判断任意应用程序当前是否正在边界装置104上运行。进行该判断以获知边界装置104当前是否正忙于进行与运行中的应用程序相关联的活动。这些应用程序可以包括web浏览器、社交小工具、文字处理器和基于通信的应用程序等。在使边界装置104的处理能力和容量(即，包括处理速度、可用的处理内存、可用网络带宽或它们的组合的一个或多个计算性能参数)为各预定义阈值水平以下的一个或多个应用程序正在运行中的情况下，时隙-性能监控器108在识别空闲时隙之前，可以等待边界装置104解除这些应用程序或停止这些应用程序。
此外，基于边界装置104的空闲时隙和计算性能参数，通告模块110创建用于通告空闲时隙和针对该空闲时隙的计算性能参数的信息的配置文件。可以将该配置文件称为通告配置文件。该通告配置文件包括至少一个空闲时隙、该空闲时隙的持续时间和针对该空闲时隙所确定的计算性能参数的信息。在实现中，在边界装置104是移动电话或平板电脑的情况下，该通告配置文件还包括边界装置104的可用电量的信息。将与通告配置文件相关联的数据存储在通告配置文件数据222中。
在创建通告配置文件之后，通告模块110通告空闲时隙和性能参数。为此，通告模块110将通告配置文件提供至网格计算系统100中的网格服务器102。在实现中，边界装置104可以搜索网格服务器102以发送通告配置文件。在实现中，边界装置104可以具有包含边界装置104以前可能已进行通信的多个网格服务器102的详情的缓存列表。通告模块110可以基于该缓存列表来将通告配置文件多播至网格服务器102。
在网格服务器102中，任务执行模块228可以接收分配至网格服务器102的主任务以供执行。该主任务可以由外部实体来分配。将与该主任务相关联的数据存储在主任务数据234中。在主任务是计算密集型任务的情况下，网格服务器102寻找具有空闲时隙和用以执行主任务的一部分(即，子任务)的性能的边界装置104。为此，资源监控器112收听边界装置104所通告的通告配置文件。资源监控器112可以接收一个或多个边界装置104的通告配置文件，其中可以处理这些通告配置文件以对主任务进行划分从而创建针对边界装置104的子任务。
基于从边界装置104所接收到的通告配置文件，资源监控器112检查该通告配置文件中的、空闲时隙的持续时间和与该空闲时隙相关联的计算性能参数。检查该持续时间是否为用于完成主任务的最小子任务的预定义阈值持续时间以上。另外，检查计算性能参数是否为用于满足针对主任务的最小子任务的时间表的相应预定义阈值以上。在示例中，如果空闲时隙的持续时间为用于完成最小子任务的预定义阈值持续时间以下、以及/或者如果计算性能参数为用于满足针对最小子任务的时间表的相应预定义阈值以下，则该通告配置文件和边界装置104被分配子任务所用的网格服务器102忽略。基于所进行的检查，资源监控器112可以选择边界装置104来进行任务指派。将与所选择的边界装置104相关联的数据存储在资源数据238中。
此外，基于资源监控器112所进行的检查，任务调度器114对主任务进行划分以创建针对边界装置104的子任务，并且将所创建的子任务指派至所选择的边界装置104以供执行。创建子任务以使得其大小和计算要求适合边界装置104的计算性能，并且可以在与该子任务相关联的预定义时间表内执行该子任务。在示例中，资源监控器112可以从多个边界装置104接收通告配置文件。基于针对通告配置文件的检查，如果判断为多于一个的边界装置104能够进行子任务，则资源监控器112可以选择多于一个的边界装置104来将子任务指派至所选择的各边界装置104，并且任务调度器114可以对主任务进行划分以创建适合各个边界装置104的单独子任务。可以创建这些子任务，以使得满足主任务的整体时间表。可以理解，可以利用网格服务器102来执行主任务的剩余任务。将与这些子任务相关联的数据存储在子任务数据236中。
在实现中，在通告配置文件包括边界装置104中的可用电量的信息的情况下，资源监控器112可以检查可用电量。可以检查可用电量是否为用于完成主任务的最小子任务的预定义阈值电量值以上。如果可用电量为预定义阈值电量值以下，则在共享执行子任务时，可以忽略该通告配置文件和边界装置104。
此外，利用边界装置104来执行所指派的子任务。为此，在实现中，边界装置104在开始处理待执行的子任务之前，可能必须向网格服务器102认证自身。可以在边界装置104和网格服务器102之间实现例如基于密码的认证检查的认证机制。网格服务器102在使得边界装置104能够继续执行所指派的子任务之前，可以检查边界装置104的资格和所分配的密码。
基于该认证，边界装置104的任务管理器214从网格服务器102接收基于边界装置104的通告配置文件所创建的子任务，以在空闲时隙期间执行。在示例中，任务管理器214可以下载所指派的子任务。任务管理器214执行该子任务并将子任务结果发送至网格服务器102。将与子任务和子任务结果相关联的数据存储在任务数据224中。
此外，在实现中，网格服务器102可以选择子任务并将这些子任务指派至多个边界装置104。网格服务器102中的任务调度器114可以监控边界装置104以收集子任务的完成状态。可以经由基于轮询的机制来进行该监控。此外，在实现中，任务调度器114可以维持指派至个体边界装置104的各个子任务的时间表。针对所指派的各子任务，任务调度器114可以识别子任务完成期限。如果边界装置104错过了子任务完成期限，则资源监控器112可以解除该边界装置104，并且任务调度器114可以将相应的子任务与主任务合并以供网格服务器102执行。
在实现中，基于网格服务器102对边界装置104的监控，如果发现任何边界装置104忙于进行用户活动或用户所运行的应用程序、或者不可到达，则资源监控器112可以解除该边界装置104，并且任务调度器114可以将相应的子任务与主任务合并以供网格服务器102执行。
此外，网格服务器102的结果生成器230从指派了子任务的边界装置104收集子任务结果。结果生成器230将这些子任务结果连同网格服务器102中所执行的剩余主任务的结果一起进行整理，以生成主任务结果。将与子任务结果和主任务结果相关联的数据存储在结果数据240中。然后，结果生成器230可以将主任务结果发送至已将主任务分配至网格服务器102的实体。
在实现中，子任务执行中所涉及的边界装置104可以根据所执行的子任务来赢取积分或赚得报酬。为此，网格服务器102可以存储与各个边界装置104在进行整个主任务时的贡献度有关的信息。在示例中，这些贡献度可以以主任务的百分比或者子任务的类型或水平为单位。网格服务器102可以与计费系统(未示出)进行通信，并且提供各边界装置104的贡献度。该计费系统可以是被配置为向边界装置104支付酬劳的外部实体。该计费系统可以确定边界装置104的积分或报酬金额。
利用网格计算系统100，在基于边界装置104的个体性能并且基于空闲时隙的持续时间来针对这些边界装置104创建子任务的情况下，可以创建各边界装置104的子任务的大小或水平以使成本节省或所产生的成本最优化。
在实现中，边界装置104的用户可以提供如下输入，其中该输入用以停止或暂停将闲置的处理能力共享或提供至网格计算系统100中的网格服务器102、并且参与执行子任务。据此，基于用户的该输入，边界装置104的通告模块110停止将通告配置文件发送至网格服务器102。用户还可以提供用以重新开始将闲置的处理能力共享至网格服务器102的输入，而基于该输入，通告模块110可以重新开始将通告配置文件提供至网格服务器102。该暂停或停止可能会影响网格服务器102的用于指派子任务的计划，并且可能会影响边界装置104赢取积分或赚得报酬。停止闲置的处理能力的共享可以是临时性或永久性的。为此，可以向用户提供用以临时性或永久性地停止提供通告配置文件的选项。在实现中，在永久性停止的情况下，可以删除网格服务器102中的边界装置104的详情和计费系统。
图3和图4示出根据本发明的实现的、利用网格计算系统中的闲置资源的任务执行所用的方法300和400。描述方法300和400的顺序并不意图被构造成限制性的，并且可以按任意顺序组合任意数量的所述方法块来实现方法300和400或者替代方法。另外，也可以在没有背离这里所述的本发明的精神和范围的情况下从方法300和400中删除个体块。
此外，可以以任何适当的硬件、非瞬态机器可读指令或它们的组合的形式利用处理器或计算装置来实现方法300和400。可以理解，可以基于如容易理解的存储在非瞬态计算机可读介质中的指令来执行方法300和400的各步骤。非瞬态计算机可读介质可以包括例如数字数据存储介质、数字存储器、诸如磁盘和磁带等的磁性存储介质、硬盘驱动器或者光学可读型数字数据存储介质。
此外，尽管可以在任何计算装置中实现方法300和400，但在图3和图4所述的示例中，为了便于说明，在上述的网格计算系统100的上下文中说明方法300和400。
参考图3，在块302中，利用边界装置104识别空闲时隙并估计这些空闲时隙的持续时间，以在网格计算系统100中执行子任务。这些空闲时隙表示边界装置104的闲置状态。在块304中，利用边界装置104来确定边界装置104的在空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数。计算性能参数包括空闲时隙期间的计算速度、可用内存和网络带宽。
在实现中，基于边界装置104的用户活动的历史以及边界装置104的精益活动时间段和大量活动时间段来识别空闲时隙并确定计算性能参数。为此，边界装置104维持边界装置104上的用户活动的历史以及精益活动时间段和大量活动时间段的详情。在实现中，基于边界装置104的使用模式来识别空闲时隙并确定计算性能参数。为此，可以利用边界装置104来接收针对调查表的用户回答并且可以根据这些用户回答来确定使用模式。
此外，在块306中，利用边界装置104来创建通告配置文件，其中该通告配置文件具有至少一个空闲时隙、以及与该至少一个空闲时隙相关联的持续时间和至少一个计算性能参数。在实现中，通告配置文件还可以包括边界装置104的可用电量。
在块308中，利用边界装置104将通告配置文件提供或通告至网格计算系统100中的网格服务器102。提供该通告配置文件，以使得网格服务器102可以基于通告配置文件中的空闲时隙的持续时间和计算性能参数来对主任务进行划分，以创建边界装置104能够执行的子任务。在实现中，边界装置104可以基于边界装置104中的缓存列表来将通告配置文件多播至网格服务器102。
在块310中，利用边界装置104来接收基于边界装置104的通告配置文件所创建的子任务。为了接收子任务，边界装置104可能必须向网格服务器102认证自身。在块312中，利用边界装置104执行子任务并且利用边界装置104将子任务结果发送至网格服务器102。
参考图4，在块402中，网格服务器102收听边界装置104的空闲时隙和计算性能参数以在网格计算系统100中执行子任务。在块404中，利用网格服务器102从边界装置104接收通告配置文件。该通告配置文件具有表示边界装置104的闲置状态的至少一个空闲时隙、该至少一个空闲时隙的持续时间、以及与该至少一个空闲时隙相关联的边界装置104的至少一个计算性能参数。
基于所接收到的通告配置文件，在块406中，利用网格服务器102来检查至少一个空闲时隙的持续时间和与该至少一个空闲时隙相关联的至少一个计算性能参数。检查该至少一个空闲时隙的持续时间是否为用于利用边界装置104完成最小子任务的预定义阈值持续时间以上、以及与该至少一个空闲时隙相关联的至少一个计算性能参数是否为用于利用边界装置104满足最小子任务的时间表的相应预定义阈值以上。
在块408中，利用网格服务器102基于针对空闲时隙的持续时间和计算性能参数的检查来对分配至网格服务器102的主任务进行划分以创建子任务。针对边界装置104创建子任务，以使得该子任务的水平处于边界装置104的计算性能参数内，并且利用边界装置104在空闲时隙的持续时间内完成该子任务。
在块410中，利用网格服务器102将针对边界装置104所创建的子任务分配至边界装置104以供执行。网格服务器102可以在传送所指派的子任务之前对边界装置104进行认证。此外，网格服务器102可以监控边界装置104以收集子任务的完成状态。一旦利用边界装置104完成子任务，则网格服务器102从边界装置104提取子任务结果并且针对所分配的主任务生成主任务结果。
尽管已经以结构特征特有的语言说明了针对方法和装置的实现，但应当理解，本发明并非必须局限于所述的具体特征。相反，在针对方法和装置的一些实现的上下文中公开并解释了具体特征。
通过这些方法和装置的示例性实现的说明书和权利要求书，将更好地理解本发明的方法和装置的其它优点。本发明的方法和装置不局限于以上在本说明书中陈述的实现。
尽管已经参考具体实现说明了本发明，但本说明书并不意图被构造成限制性的。本领域技术人员在参考本发明的说明时，将明白所公开的实现的各种变形以及本发明的替代实现。因此，认为可以在没有背离如所定义的本发明的精神或范围的情况下进行这些变形。

Claims (14)

1.一种用于在网格计算系统(100)中执行任务的方法，所述方法包括以下步骤：
利用边界装置(104)来识别空闲时隙并估计所述空闲时隙的持续时间，以执行子任务，其中所述空闲时隙表示所述边界装置(104)的闲置状态；
利用所述边界装置(104)来确定所述边界装置(104)的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数；
利用所述边界装置(104)来创建通告配置文件，其中所述通告配置文件包括所述空闲时隙中的至少一个空闲时隙、并且包括所述至少一个空闲时隙的所述持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数；以及
利用所述边界装置(104)来将所述通告配置文件提供至所述网格计算系统(100)中的网格服务器(102)，以对主任务进行划分，从而创建所述边界装置(104)能够执行的子任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个计算性能参数包括所述空闲时隙期间的计算速度、可用内存和网络带宽。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述通告配置文件的步骤包括：基于所述边界装置(104)中的缓存列表来将所述通告配置文件多播至所述网格服务器(102)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：
利用所述边界装置(104)从所述网格服务器(102)接收基于所述通告配置文件所创建的子任务；
执行所述子任务；以及
将子任务结果发送至所述网格服务器(102)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：确定所述边界装置(104)的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的可用电量，其中所述通告配置文件还包括所述可用电量。
6.一种用于在网格计算系统(100)中执行任务的方法，所述方法包括以下步骤：
利用所述网格计算系统(100)中的网格服务器(102)来从边界装置(104)接收通告配置文件，其中所述通告配置文件包括表示所述边界装置(104)的闲置状态的至少一个空闲时隙、所述至少一个空闲时隙的持续时间、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述边界装置(104)的至少一个计算性能参数；
利用所述网格服务器(102)来检查所述至少一个空闲时隙的持续时间是否为利用所述边界装置(104)完成最小子任务所用的预定义阈值持续时间以上、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数是否为利用所述边界装置(104)满足所述最小子任务的时间表所用的相应预定义阈值以上；以及
基于所述检查来对主任务进行划分以创建子任务，从而利用所述边界装置(104)来执行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，还包括以下步骤：基于所述检查来选择所述边界装置(104)，并且将为了执行而创建的子任务指派至所选择的边界装置(104)，其中所述子任务是基于所选择的边界装置(104)的所述至少一个空闲时隙的持续时间和所述至少一个计算性能参数所创建的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述通告配置文件还包括所述边界装置(104)的可用电量，以及所述边界装置(104)的选择是基于所述可用电量的。
9.一种边界装置(104)，用于在网格计算系统(100)中执行任务，所述边界装置(104)包括：
处理器(202-1)；
时隙性能监控器(108)，其连接至所述处理器(202-1)，并且用于进行以下操作：
识别空闲时隙并估计所述空闲时隙的持续时间，以执行子任务，其中所述空闲时隙表示所述边界装置(104)的闲置状态；以及
确定所述边界装置(104)的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的至少一个计算性能参数；以及
通告模块(110)，其连接至所述处理器(202-1)，并且用于进行以下操作：
创建通告配置文件，其中所述通告配置文件包括所述空闲时隙中的至少一个空闲时隙、并且包括所述至少一个空闲时隙的所述持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数；以及
将所述通告配置文件提供至所述网格计算系统(100)中的网格服务器(102)，以对主任务进行划分，从而创建所述边界装置(104)能够执行的子任务。
10.根据权利要求9所述的边界装置(104)，其中，所述至少一个计算性能参数包括所述空闲时隙期间的计算速度、可用内存和网络带宽。
11.根据权利要求9所述的边界装置(104)，其中，所述边界装置(104)还包括任务管理器(214)，所述任务管理器(214)连接至所述处理器(202-1)，并且用于进行以下操作：
接收基于所述通告配置文件所创建的子任务；
执行所述子任务；以及
将子任务结果发送至所述网格服务器(102)。
12.根据权利要求9所述的边界装置(104)，其中，所述边界装置(104)还包括用户活动监控器(212)，所述用户活动监控器(212)连接至所述处理器(202-1)，并且用于进行以下操作：
确定所述边界装置(104)的在所述空闲时隙期间执行子任务所用的可用电量，其中所述通告配置文件还包括所述可用电量。
13.一种网格服务器(102)，用于在网格计算系统(100)中执行任务，所述网格服务器(102)包括：
处理器(202-2)；
资源监控器(112)，其连接至所述处理器(202-2)，并且用于进行以下操作：
从边界装置(104)接收通告配置文件，其中所述通告配置文件包括表示所述边界装置(104)的闲置状态的至少一个空闲时隙、所述至少一个空闲时隙的持续时间、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述边界装置(104)的至少一个计算性能参数；以及
检查所述至少一个空闲时隙的持续时间是否为利用所述边界装置(104)完成最小子任务所用的预定义阈值持续时间以上、以及与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数是否为利用所述边界装置(104)满足所述最小子任务的时间表所用的相应预定义阈值以上；以及
任务调度器(114)，其连接至所述处理器(202-2)，并且用于对主任务进行划分以创建子任务，从而利用所述边界装置(104)来执行，其中所述子任务是基于所述至少一个空闲时隙的持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数所创建的。
14.根据权利要求13所述的网格服务器(102)，其中，所述资源监控器(112)基于针对所述至少一个空闲时隙的持续时间和与所述至少一个空闲时隙相关联的所述至少一个计算性能参数的检查来选择所述边界装置(104)，以及所述任务调度器将为了执行而创建的子任务指派至所选择的边界装置(104)。
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