CN109634745B - 一种基于时间轴的动态调节cpu核负载的方法及系统 - Google Patents

一种基于时间轴的动态调节cpu核负载的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法及系统，方法包括如下步骤：S1.定时统计每个CPU核的压力负载；S2.根据时间轴监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。系统包括计算模块和监控模块；计算模块，用于定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；监控模块，用于根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。本发明通过时间轴监控及动态调整CPU核的压力负载，实现CPU核资源的重复利用。

Description

一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法及系统
技术领域
本发明属于存储的负载均衡领域，具体涉及一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法及系统。
背景技术
数据的爆炸性增长使得企业内部对存储的性能要求越来越重要，海量的数据需要高性能的存储作为保障，才能应对复杂多变的应用场景，性能一直是存储领域的一个重要问题，现有的系统无法充分调度各项资源，无法达到资源的充分利用,如何有效利用系统各个资源是存储领域急需解决的问题。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法及系统，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有的系统无法充分调度各项资源，无法达到资源的充分利用的缺陷，提供一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法及系统，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法，包括如下步骤：
S1.定时统计每个CPU核的压力负载；
S2.根据时间轴监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。
进一步地，还包括如下步骤：
SA1.创建计算线程和监控线程；
步骤S1中，计算线程定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；
步骤S2中，监控线程根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。计算线程与监控线程并行，可同时运行。
进一步地，步骤S1包括
步骤S11.计算线程为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度；
初始每个CPU核的时间轴都设置在中心刻度。随着CPU核压力负载任务的不同，CPU核的时间轴将向正向刻度或负向刻度移动。
进一步地，步骤S1还包括如下步骤：
S12.计算线程间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；
S13.计算线程计算出所有CPU核的平均利用率；
S14.将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位。CPU核利用率越高，则向负向刻度移动，CPU核利用率越低，则向正向刻度移动，以实现均衡。
进一步 ，步骤S11中，在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称。CPU核达到下限阈值，说明CPU核负载超标，CPU核达到下限阈值，说明CPU核负载太少，利用率低。
进一步地，步骤S2具体步骤如下：
S21.监控线程判断是否有CPU 核的时间轴达到下限阈值；
S22.若有，则获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
S23.将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；
S24.将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位；返回步骤S12。通过时间轴监控CPU核的负载，动态调整CPU核的负载，达到CPU资源的充分利用。
进一步地，步骤S22中，若监控线程判断没有CPU核的时间轴达到下限阈值，则返回步骤S12。
本发明还给出如下技术方案：
一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的系统，包括计算模块和监控模块；
计算模块，用于定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；
监控模块，用于根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。
进一步地，计算模块包括
时间轴分配单元，用于为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度，并设置初始每个CPU核的时间轴都在中心刻度；在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称；
CPU核利用率获取单元，用于间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；
平均利用率计算单元，用于计算出所有CPU核的平均利用率；
时间轴移动第一单元，用于将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位。
进一步地，监控模块包括
时间轴阈值判断单元，用于判断是否有CPU 核的时间轴达到下限阈值；
阈值CPU核获取单元，用于当有CPU核的时间轴达到下限阈值时，获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
负载任务调度单元，用于将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；
时间轴移动第二单元，用于将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位。
本发明的有益效果在于：
本发明通过时间轴监控及动态调整CPU核的压力负载，实现CPU核资源的重复利用。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的系统示意图；
其中，1-计算模块；1.1-时间轴分配单元；1.2- CPU核利用率获取单元；1.3-平均利用率计算单元；1.4-时间轴移动第一单元；2-监控模块；2.1-时间轴阈值判断单元；2.2-阈值CPU核获取单元；2.3-负载任务调度单元；2.4-时间轴移动第二单元。
具体实施方式：
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1:
本发明提供一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法，包括如下步骤：
S1.定时统计每个CPU核的压力负载；
S2.根据时间轴监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡。
如图1所示，还包括如下步骤：
SA1.创建计算线程和监控线程；
步骤S1中，计算线程定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；
步骤S2中，监控线程根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡；
步骤S1具体包括如下步骤：
步骤S11.计算线程为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度；在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称；
初始每个CPU核的时间轴都设置在中心刻度；
S12.计算线程间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；
S13.计算线程计算出所有CPU核的平均利用率；
S14.将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位；
步骤S2具体步骤如下：
S21.监控线程判断是否有CPU 核的时间轴达到下限阈值；
S22.若有，则获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
若否，返回步骤S12；
S23.将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；
S24.将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位；返回步骤S12。
实施例2：
应用上述实施例1的一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法，设置相邻的正向刻度之间相差1，相邻的负向刻度之间相差1；下限阈值设置为-3，上限阈值设置为+3；中心刻度为0，正向刻度为+1，+2，+3，负向刻度为-1，-2，-3；
计算线程获取系统中CPU核数(如核的总数为n)，创建n个时间轴，为每一个核分配一个时间轴，初始状态时间轴上的当前值都为0；
计算线程获取每个CPU核的利用率，计算平均利用率，将利用率高于平均值的CPU核的时间轴向负刻度方向移动1位，将利用率低于平均值的核的时间轴向正刻度方向移动1位；
每间隔设定时间段重复计算CPU核的利用率；
监控进程监控每个CPU核的时间轴，在发现有的时间轴当前值到达-3与+3时，将值为-3的CPU核上的任务调度到值为+3的CPU核上，同时将值为-3的CPU核的时间轴值加1，将值为+3的CPU核的时间轴值减1。
实施例3：
如图2所示，本发明提供一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的系统，包括计算模块1和监控模块2；
计算模块1，用于定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；计算模块1包括
时间轴分配单元1.1，用于为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度，并设置初始每个CPU核的时间轴都在中心刻度；在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称；
CPU核利用率获取单元1.2，用于间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；
平均利用率计算单元1.3，用于计算出所有CPU核的平均利用率；
时间轴移动第一单元1.4，用于将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位；
监控模块2，用于根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡；监控模块2包括
时间轴阈值判断单元2.1，用于判断是否有CPU 核的时间轴达到下限阈值；
阈值CPU核获取单元2.2，用于当有CPU核的时间轴达到下限阈值时，获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
负载任务调度单元2.3，用于将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；
时间轴移动第二单元2.4，用于将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位。
本发明的实施例是说明性的，而非限定性的，上述实施例只是帮助理解本发明，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他的具体实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.定时统计每个CPU核的压力负载；
S2.根据时间轴监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡；
还包括如下步骤：
SA1.创建计算线程和监控线程；
步骤S1中，计算线程定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；
步骤S2中，监控线程根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡；
步骤S1包括
步骤S11.计算线程为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度；
初始每个CPU核的时间轴都设置在中心刻度；
步骤S1还包括如下步骤：
S12.计算线程间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；
S13.计算线程计算出所有CPU核的平均利用率；
S14.将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位；
步骤S11中，在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称；
步骤S2具体步骤如下：
S21.监控线程判断是否有CPU核的时间轴达到下限阈值；
S22.若有，则获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
S23.将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；
S24.将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位；返回步骤S12；
步骤S22中，若监控线程判断没有CPU核的时间轴达到下限阈值，则返回步骤S12。
2.一种基于时间轴的动态调节CPU核负载的系统，其特征在于，包括计算模块(1)和监控模块(2)；
计算模块(1)，用于定时统计每个CPU核的压力负载，并根据每个CPU核压力负载变化修改时间轴的值；
监控模块(2)，用于根据时间轴的变化监控每个CPU核的压力负载，并进行CPU核之间的负载均衡；
计算模块(1)包括
时间轴分配单元(1.1)，用于为每个CPU核分配一个时间轴，时间轴上设置中心刻度，中心刻度两侧设置有相互对称的正向刻度和负向刻度，并设置初始每个CPU核的时间轴都在中心刻度；在正向刻度中设置上限阈值，在负向刻度中设置下限阈值，上限阈值与下限阈值沿中心刻度对称；
CPU核利用率获取单元(1.2)，用于间隔设定时间段获取每个CPU核的利用率；平均利用率计算单元(1.3)，用于计算出所有CPU核的平均利用率；
时间轴移动第一单元(1.4)，用于将利用率高于平均利用率的CPU核的时间轴向负向刻度移一位，将利用率低于平均利用率的CPU核的时间轴向正向刻度移一位；监控模块(2)包括
时间轴阈值判断单元(2.1)，用于判断是否有CPU核的时间轴达到下限阈值；
阈值CPU核获取单元(2.2)，用于当有CPU核的时间轴达到下限阈值时，获取达到下限阈值的CPU核，设定为第一CPU核，获取达到上限阈值的CPU核，设定为第二CPU核；
负载任务调度单元(2.3)，用于将第一CPU核的负载任务调度到第二CPU核运行；时间轴移动第二单元(2.4)，用于将第一CPU核的时间轴向正向刻度方向移一位，将第二CPU核的时间轴向负向刻度方向移一位。
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