CN107423914A - 一种基于云制造的任务调度方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于云制造的任务调度方法及系统。所述任务调度方法包括:获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;当资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;当资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,若同一等级中出现多个任务,则转入下一层按照另一个调度指标继续进行等级划分,并按照等级从大到小的顺序依次执行所述任务,直至全部任务执行完毕。本发明提供的任务调度方法,采取逐层分级的方法消除任务调度过程中出现的冲突,提高了任务调度效率。

Description

一种基于云制造的任务调度方法及系统
技术领域
本发明涉及云制造领域,特别是涉及一种基于云制造的任务调度方法及系统。
背景技术
云计算、物联网等新兴信息技术与先进制造模式和技术相融合,形成了云制造,云制造是一种利用网络和云制造服务平台,为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。在云制造环境下,需要为用户的各类制造服务需求(即任务)分配匹配的虚拟化制造资源。通常情况下,在一个时间窗内将面临多用户、多任务的情况,如何调度这些属于不同用户不同特征的制造服务任务,使得制造服务任务能够得到有效的分配和执行,成为一个关键问题。
当前云制造环境下常用的调度方法在任务调度的时候通常只考虑用一个独立特征参数来衡量任务优先级,或者将2-3个独立特征参数加权综合起来衡量任务优先级,最后根据任务优先级排序依次执行任务。在这个过程中,会出现多个甚至大量任务优先级相同的情况,使得任务调度出现冲突,无法更有效的给任务分配资源,使得任务调度效率比较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于云制造的任务调度方法及系统,用于解决云制造的现有任务调度方法出现的任务冲突,无法有效的给任务分配资源,造成任务调度效率低的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供了一种基于云制造的任务调度方法,包括:
获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;
判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果;
当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;
当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务;
当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
可选的,所述指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。
可选的,所述第一层指标为重要程度,所述第二层指标为价值密度,所述第三层指标为最早截止时间,所述第四层指标为最短空闲时间。
可选的,在所述当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中,之后还包括:
根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
本发明还提供了一种基于云制造的任务调度系统,包括:
获取模块,用于获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;
判断模块,用于判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果;
流转模块,用于当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;
第一层等级划分模块,用于当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务;
第(n+1)层等级划分模块,用于当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
可选的,所述指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。
可选的,所述第一层指标为重要程度,所述第二层指标为价值密度,所述第三层指标为最早截止时间,所述第四层指标为最短空闲时间。
可选的,所述任务调度系统还包括:
更新模块,用于根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提供了一种基于云制造的任务调度方法及系统,所述方法的特点在于将任务调度的过程进行分层,每层分别根据一个调度指标进行任务调度,当出现任务调度出现冲突时,则转入下一层按照另一个调度指标继续进行下一层的任务调度,直至全部任务执行完毕。本发明提供的方法能够有效消除任务调度过程中出现的冲突,提高任务调度效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于云制造的任务调度方法的实施例1的流程图;
图2为本发明基于云制造的任务调度方法的实施例2的流程图;
图3为本发明基于云制造的任务调度系统的实施例的结构连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于云制造的任务调度方法及系统,用于解决云制造的现有任务调度方法出现的任务冲突,无法有效的给任务分配资源,造成任务调度效率低的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本发明提供了一种基于云制造的任务调度方法,图1为本发明基于云制造的任务调度方法的实施例的流程图,如图1所示,任务调度方法包括:
步骤101,获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源。
步骤102,判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果。
步骤103,当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中。
步骤104,当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务。
指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。任意采用其中一个指标对执行的任务进行第一层等级划分,然后按照等级从大到小的顺序依次执行所述任务集中的任务。
步骤105,当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
当两个或多个所述任务的第一层等级相同时,然后从指标参数中选择另一个指标对相同第一层等级的任务再进行第二层等级划分,其中,这里的另一个指标不同于第一层等级划分时所用的指标,然后将第一层等级相同的任务按照第二层等级从大到小的顺序依次执行。
同样的,当两个或多个所述任务的第二层等级相同时,然后从指标参数中选择第三个指标对相同第一层等级的任务再进行第二层等级划分,其中,这里的第三个指标不同于第一层等级和第二层等级划分时所用的指标,然后将第二层等级相同的任务按照第三层等级从大到小的顺序依次执行。按照上述方法,直至任一层等级都不存在相同的任务,按照上述方法,可以将所述的任务按顺序依次排列,不会产生任务冲突的现象。
本实施例提供的基于云制造的任务调度方法,首先会把第一层等级高的任务全部执行完,才会执行第一层等级低的任务。也就是说,两个任务,不管第二层等级、第三层等级和第四层等级的是怎样的大小关系,只要第一层等级高,就会优先执行。同理,其他层的任务执行的顺序也是如此。
本实施例提供的一种基于云制造的任务调度方法,其特点在于将任务调度的过程进行分层,每层分别根据一个调度指标进行任务调度,当出现任务调度出现冲突时,则转入下一层按照另一个调度指标继续进行下一层的任务调度,直至全部任务执行完毕。本发明提供的方法能够有效消除任务调度过程中出现的冲突,提高任务调度效率。
实施例2
本发明提供了一种基于云制造的任务调度方法,图2为本发明基于云制造的任务调度方法的实施例的流程图,如图2所示,任务调度方法包括:
步骤201,获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源。
确定在一个时间窗T内到达的所有待执行的任务数为K,建立待执行的任务集合MT={m1,…,mi,…,mk}(i=1,2,…,k),集合中的全部任务都处在任务调度的第一层级L1。
步骤202,判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果。
步骤203,当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中,并根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
将任务的资源使用需求与资源库中的虚拟资源进行一一匹配,如果资源库中存在满足该任务要求的可用资源,则ri=1,否则为ri=0。ri=1的任务,自动转入任务调度的下一个层级L2;ri=0的任务,则进入下一轮任务调度的时间窗口T+1。
步骤204,当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据重要程度对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务。
优先执行任务重要程度等级高的类别中的任务。任务的重要程度wi分为1,3,5,7,9五个等级,按照等级对任务进行排序,并将等级相同的任务归为一类,按照wi等级高低依次执行。如果全部类别中的任务数均小于或等于1,则按照wi等级高低依次执行任务,等级越高,任务越重要,则优先安排;反之,等级越低,任务重要程度越低,则安排优先级越低。如果存在某个类别中的任务数大于或等于2,则该类别中的任务调度自动转入下一个层级L3。
步骤205,当两个或多个所述任务的第一层等级相同时,根据价值密度对所述任务进行第二层等级划分,按照所述第二层等级从大到小的顺序依次执行所述第二层等级对应的所述任务。
优先执行价值密度大的类别中的任务。将任务重要程度wi相同的任务按照价值密度ρvi大小进行排序,并将ρvi相同的任务归为一类,按照ρvi大小依次执行。如果全部类别中的任务数小于或等于1,则按照ρvi大小依次执行任务,ρvi越大,则越优先安排;反之,则安排优先级越低。如果某个类别中的任务数大于或等于2,则该类别中的任务调度自动转入下一个层级L4。
步骤206,当两个或多个所述任务的第二层等级相同时,根据最早截止时间对所述任务进行第三层等级划分,按照所述第三层等级从大到小的顺序依次执行所述第三层等级对应的所述任务。
任务最早截止时间越早,就越优先安排。将同时满足任务重要程度wi相同和价值密度ρvi相同的任务按照任务截止时间dei先后进行排序,并将dei相同的任务归为一类,按照dei先后依次调度。如果全部类别中的任务数小于或等于1,则按照dei先后依次执行,截止时间越早,则越优先安排;反之,则安排优先级越低。如果某个类别中的任务数大于或等于2,则该类别中的任务调度自动转入下一个层级L5。
步骤207,当两个或多个所述任务的第三层等级相同时,根据空闲时间对所述任务进行第四层等级划分,按照所述第四层等级从大到小的顺序依次执行所述第四层等级对应的所述任务。
任务空闲时间越短,就越优先安排。将同时满足任务重要程度wi相同、价值密度ρvi相同和任务最早截止时间dei相同的任务按照任务的空闲时间Si长短进行排序,并将Si相等的任务归为一类,按照Si时间长短依次执行。如果全部类别中的任务数小于或等于1,则按照Si长短依次执行,空闲时间越短,则越优先安排;反之,则安排优先级越低。如果某个类别中的任务数大于或等于2,则该类别中的任务调度自动转入下一个层级L6。
步骤208,当两个或多个所述任务的第四层等级相同时,随机执行所述任务,直至任务集中的任务全部执行完。
本实施例提供的基于云制造的任务调度方法,首先会把按任务重要程度wi分成的类别从高到低优先执行完,只有把第一层等级高的任务全部执行完,才会执行第一层等级低的任务。即第一层等级为9的任务执行完,再执行第一层等级为7的任务,然后是第一层等级为5的任务,第一层等级为3的任务,最后是第一层等级为1的任务。即两个任务,不管第二层等级、第三层等级和第四层等级的是怎样的大小关系,只要第一层等级高,就会优先执行。同理,其他层的任务执行的顺序也是如此。
本实施例提供的基于云制造的任务调度方法,首先判断待执行的任务的全部需求资源在资源库是否存在,除去一部分资源库中无法找到全部需求资源的,并对剩下的任务按照重要程度-价值密度-最早截止时间-空闲时间的顺序进行逐层分等级,只要出现两个及以上的任务的等级相同时,则进行下一层的等级划分,确定任务执行的先后顺序,从而避免任务冲突的出现。对任务进行四层等级划分,可以解决绝大部分的云制造的任务调度,如果仍存在等级相同的任务,则按照随机原则进行任务执行。本发明提供的方法能够有效消除任务调度过程中出现的冲突,提高任务调度效率。
本发明还提供一种基于云制造的任务调度系统。图3为本发明基于云制造的任务调度系统的实施例的结构连接图。如图3所示,基于云制造的任务调度系统,包括:
获取模块301,用于获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;
判断模块302,用于判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果;
流转模块303,用于当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;
第一层等级划分模块304,用于当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务;
第(n+1)层等级划分模块305,用于当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
其中,所述指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。具体的可以按照重要程度-价值密度-最早截止时间-空闲时间的顺序对任务进行逐层分等级。
可选的,基于云制造的任务调度系统还包括更新模块,用于根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
本实施例提供的基于云制造的任务调度系统,首先会把第一层等级高的任务全部执行完,才会执行第一层等级低的任务。也就是说,两个任务,不管第二层等级、第三层等级和第四层等级的是怎样的大小关系,只要第一层等级高,就会优先执行。同理,其他层的任务执行的顺序也是如此。
本实施例提供的基于云制造的任务调度系统,首先判断待执行的任务的全部需求资源在资源库是否存在,除去一部分资源库中无法找到全部需求资源的,并对剩下的任务按照重要程度-价值密度-最早截止时间-空闲时间的顺序进行逐层分等级,只要出现两个及以上的任务的等级相同时,则进行下一层的等级划分,确定任务执行的先后顺序,从而避免任务冲突的出现。对任务进行四层等级划分,可以解决绝大部分的云制造的任务调度,如果仍存在等级相同的任务,则按照随机原则进行任务执行。本发明提供的系统能够有效消除任务调度过程中出现的冲突,提高任务调度效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于云制造的任务调度方法,其特征在于,包括:
获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;
判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果;
当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;
当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务;
当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
2.根据权利要求1所述的任务调度方法,其特征在于,所述指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。
3.根据权利要求2所述的任务调度方法,其特征在于,所述第一层指标为重要程度,所述第二层指标为价值密度,所述第三层指标为最早截止时间,所述第四层指标为最短空闲时间。
4.根据权利要求1所述的任务调度方法,其特征在于,在所述当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中,之后还包括:
根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
5.一种基于云制造的任务调度系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取当前时刻的待执行的任务集及所述任务集中的每个任务的需求资源;
判断模块,用于判断资源库中是否存在各任务的全部所述需求资源,得到判断结果;
流转模块,用于当所述判断结果表示资源库中不存在所述需求资源时,将所述需求资源对应的任务流转到下一时刻的待执行的任务集中;
第一层等级划分模块,用于当所述判断结果表示资源库中存在所述需求资源时,根据指标参数中的一个对所述任务进行第一层等级划分,按照所述第一层等级从大到小的顺序依次执行所述第一层等级对应的所述任务;
第(n+1)层等级划分模块,用于当两个或多个所述任务的第n层等级相同时,根据指标参数中除前n层的指标中的一个对所述任务进行第(n+1)层等级划分,按照所述第(n+1)层等级从大到小的顺序依次执行所述第(n+1)层等级对应的所述任务,1≤n≤3。
6.根据权利要求5所述的任务调度系统,其特征在于,所述指标参数包括重要程度、价值密度、最早截止时间和最短空闲时间。
7.根据权利要求6所述的任务调度系统,其特征在于,所述第一层指标为重要程度,所述第二层指标为价值密度,所述第三层指标为最早截止时间,所述第四层指标为最短空闲时间。
8.根据权利要求5所述的任务调度系统,其特征在于,所述任务调度系统还包括:
更新模块,用于根据当前时刻的资源库中不存在的所述任务的需求资源更新下一个时刻的资源库。
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