CN111857061A - 一种计算任务实现方法、装置及系统、存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种计算任务实现方法、装置及系统、存储介质,该计算任务实现方法应用于分散控制系统,包括:根据待完成的计算工作确定计算任务;为所述计算任务制定意向分散处理单元队列,所述意向分散处理单元队列包括所述分散控制系统中的备用分散处理单元;将计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。本申请提供的方案,使用系统中已有的分散处理单元执行计算任务,降低了成本。
Description
技术领域
本文涉及计算机技术,尤指一种计算任务实现方法、装置及系统、存储介质。
背景技术
DCS(Distributed Control System,分散控制系统)作为工业领域的常见工业控制系统,在火电、核电、化工等行业得到普遍应用。随着智能制造概念的提出和普及,对各类工业控制系统都提出了更多计算要求,如数据提取、数据清洗、数据统计与分析、模型训练等工作,这对DCS的计算能力提出更高的要求。
目前提升DCS计算能力的常用方式,是为其增加专用的高性能计算服务器,该服务器从DCS系统中获取实时数据和历史数据,完成计算任务之后将计算结果送回DCS系统中。
该技术具有以下缺点:
成本高。高性能服务器通常需要较高的硬件成本和能耗,需要在原有控制系统中加入高配置物理计算机,还需为其考虑安装位置、网络连接、供电等方面的问题。这增加了工程实施成本和维护难度。
发明内容
本申请提供了一种计算任务实现方法、装置及系统,可以降低成本。
本申请提供了一种计算任务实现方法,应用于分散控制系统,包括:
根据待完成的计算工作确定计算任务;
为所述计算任务制定意向分散处理单元队列,所述意向分散处理单元队列包括所述分散控制系统中的备用分散处理单元;
将计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。
在一实施例中,所述为所述计算任务制定意向分散处理单元队列包括:
根据所述计算任务的数据来源,为所述计算任务制定意向分散处理单元队列。
在一实施例中,所述方法还包括,当所述备用分散处理单元的中央处理单元负荷超过预设阈值时,停止为所述备用分散处理单元分配新的计算任务。
在一实施例中,所述方法还包括,当所述备用分散处理单元无法继续执行计算任务时,回收分配给所述备用分散处理单元的计算任务,将所回收的计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。
在一实施例中,所述备用分散处理单元无法继续执行计算任务包括:所述备用分散处理单元切换为主分散处理单元,或者,所述备用分散处理单元故障,或者,所述备用分散处理单元离线。
在一实施例中,所述方法还包括,接收所述备用分散处理单元返回的执行计算任务所得的中间计算结果并保存。
在一实施例中,所述方法还包括,扫描分散控制系统中的备用分散处理单元资源,并记录所扫描到的备用分散处理单元。
本发明至少一实施例提供一种计算任务实现装置,包括存储器和处理器,所述存储器存储有程序,所述程序在被所述处理器读取执行时,实现任一实施例所述的计算任务实现方法。
本发明至少一实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现任一实施例所述的计算任务实现方法。
本发明至少一实施例提供一种计算任务实现系统,包括:任一实施例所述的计算任务实现装置,还包括:分散处理单元;
所述分散处理单元用于,在作为备用分散处理单元时,接收到计算任务实现装置分配的计算任务,执行所述计算任务,并将执行所述计算任务所得的中间计算结果返回给所述计算任务实现装置。
在一实施例中,所述分散处理单元还用于,在作为备用分散处理单元检测到主分散处理单元异常时,中止所述计算任务,切换成为主分散处理单元。
与相关技术相比,本申请一实施例中提供一种计算任务实现方法,应用于分散控制系统,包括:根据待完成的计算工作确定计算任务;为所述计算任务制定意向分散处理单元队列,所述意向分散处理单元队列包括所述分散控制系统中的备用分散处理单元;将计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。本实施例提供的方案,使用DCS系统中的DPU执行计算任务,相比相关技术中额外布局高性能计算服务器,降低了成本。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请一实施例提供的计算任务实现方法流程图;
图2为本申请一实施例提供的计算任务实现装置框图;
图3为本申请一实施例提供的计算机可读存储介质框图;
图4为本申请一实施例提供的计算任务实现系统框图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
为克服上述缺点,基于DCS系统的特有架构,本申请提出一种计算资源解决方案。
出于高可用性目标,DCS内的重要设备通常采用冗余配置,尤其是DPU(Distributed Processing Unit,分散处理单元)通常采用双冗余或多冗余设计。以双冗余为例,一个控制柜内部署两台DPU,当前处于控制状态的DPU称为主DPU,另一个处于备用状态的DPU称为备用DPU,当主DPU出现异常时,备用DPU能够迅将自身切换为主DPU,接管实时监控任务,保证系统整体功能不受影响。本申请中,将计算任务分配给各备用DPU,利用DCS系统内的冗余计算资源完成计算任务。
本申请中,在DCS系统中部署计算任务实现装置。可以通过软件方式实现,为一套管理软件,部署在专用的物理计算机上,或者,部署在DCS内原有的计算机上。计算任务实现装置负责协调管理DCS系统内备用DPU(可以是全部备用DPU,也可以是部分备用DPU)的计算资源。DCS系统内通常包含两对或两对以上的DPU,意味着在正常工况下,系统内会存在两台或两台以上备用DPU。
如图1所示,本发明一实施例提供一种计算任务实现方法,应用于分散控制系统,包括:
步骤101,根据待完成的计算工作确定计算任务;
其中,可以将待完成的计算工作分解为计算任务,如果计算工作较为简单,也可以不进行划分,直接将计算工作作为计算任务,可以根据需要而定。
其中,将计算工作分解为计算任务后,可以形成计算任务队列;
步骤102,为所述计算任务制定意向DPU队列,所述意向DPU队列包括所述分散控制系统中的备用DPU;
其中,意向DPU队列可以包括一个或多个备用DPU。
步骤103,将计算任务按照其对应的意向DPU队列进行分配。
即,将计算任务分配给其对应的意向DPU队列中的DPU。
本实施例提供的方案,不需要使用高性能的物理服务器来满足计算需求,计算任务由DCS内冗余资源承担并完成,降低了成本。另外,本方案易用性好。从用户的角度来看,计算任务的分派和管理是透明的,所有计算工作都是由服务器完成,不会增加用户的学习成本和管理成本。
在一实施例中,所述步骤102中为所述计算任务制定意向DPU队列包括:根据计算任务的数据来源,为所述计算任务制定意向DPU队列。具体的,即尽量选择计算任务的数据来源所在的DPU加入意向DPU队列。该方案可以避免传输数据,降低网络通讯负荷。
相关技术中,为了完成计算任务,新增的高性能服务器需要从系统中获取实时数据和历史数据,这些数据通讯任务都需要在DCS控制网络中完成,增加了网络负荷,网络负荷比较高。本实施例提供的方案,选择计算任务的数据来源所在的DPU,充分利用备用DPU中已有的实时数据资源,从而以尽量避免多余的网络数据请求,避免不必要的实时数据网络传输,从而降低了网络通讯负荷。
在一实施例中,所述方法还包括,当所述备用DPU的中央处理单元(CPU)负荷超过预设阈值时,停止为所述备用DPU分配新的计算任务,即不再发送计算任务。各备用DPU的预设阈值可以相同也可以不同,根据需要设定。其中,可以实时监测DPU的CPU负荷,也可以由备用DPU自身在CPU负荷超过预设阈值时,通知计算任务实现装置。另外,也可以由DPU在CPU负荷超过预设阈值时,拒绝接受计算任务,等等。当备用DPU的CPU负荷降低后,可以再次发送计算任务。
在一实施例中,所述方法还包括,当所述备用DPU无法继续执行计算任务时,回收分配给所述备用DPU的计算任务,将所回收的计算任务按照其对应的意向DPU队列进行分配。其中,所述备用DPU无法继续执行计算任务包括:所述备用DPU切换为主DPU,或者,所述备用DPU故障,或者,所述备用DPU离线。可以将备用DPU的状态作为分配给该备用DPU的计算任务的状态进行记录。
在一实施例中,所述方法还包括,接收所述备用DPU返回的执行计算任务所得的中间计算结果并保存。备用DPU执行计算任务得到中间计算结果时,返回给计算任务实现装置。
在一实施例中,所述方法还包括,扫描分散控制系统中的备用DPU资源,并记录所扫描到的备用DPU。其中,可以定期扫描网络上(即DCS系统中)的DPU资源,将新上线的备用DPU纳入管理。需要说明的是,也可以不是定期扫描DPU资源,比如,在被用户触发后进行扫描,或者,满足一定条件时进行扫描,比如,当前备用DPU较少时进行扫描,或者,当前备用DPU无法满足计算任务需求时进行扫描,等等。
在一实施例中,所述方法还包括,当出现并行计算任务时,协调多个备用DPU之间的关联计算任务的执行。
如图2所示,本发明一实施例提供一种计算任务实现装置20,包括存储器210和处理器220,所述存储器210存储有程序,所述程序在被所述处理器220读取执行时,实现任一实施例所述的计算任务实现方法。
如图3所示,本发明一实施例提供一种计算机可读存储介质30,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序31,所述一个或者多个程序31可被一个或者多个处理器执行,以实现任一实施例所述的计算任务实现方法。
本发明一实施例提供一种计算任务实现系统,如图4所示,包括:计算任务实现装置20,还包括:一个或多个DPU40;
所述DPU40用于,在作为备用DPU时,接收到计算任务实现装置20分配的计算任务,执行所述计算任务,并将执行所述计算任务所得的中间计算结果返回给所述计算任务实现装置20。其中,DPU40可能作为主DPU,也可能作为备用DPU。
计算任务实现装置20请参考前述实施例,此处不再赘述。
在一实施例中,所述DPU40还用于,在作为备用DPU检测到主DPU异常时,中止所述计算任务,切换成为主DPU。
在备用DPU中,计算任务的CPU优先级低于切换的优先级。比如,可以将计算任务的CPU优先级设为最低。当备用DPU在运行计算任务时,如果发现主DPU异常,立即中止计算任务,并将自身切换为主DPU。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (11)
1.一种计算任务实现方法,应用于分散控制系统,其特征在于,包括:
根据待完成的计算工作确定计算任务;
为所述计算任务制定意向分散处理单元队列,所述意向分散处理单元队列包括所述分散控制系统中的备用分散处理单元;
将计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。
2.根据权利要求1所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述为所述计算任务制定意向分散处理单元队列包括:
根据所述计算任务的数据来源,为所述计算任务制定意向分散处理单元队列。
3.根据权利要求1所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述方法还包括,当所述备用分散处理单元的中央处理单元负荷超过预设阈值时,停止为所述备用分散处理单元分配新的计算任务。
4.根据权利要求1所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述方法还包括,当所述备用分散处理单元无法继续执行计算任务时,回收分配给所述备用分散处理单元的计算任务,将所回收的计算任务按照其对应的意向分散处理单元队列进行分配。
5.根据权利要求4所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述备用分散处理单元无法继续执行计算任务包括:所述备用分散处理单元切换为主分散处理单元,或者,所述备用分散处理单元故障,或者,所述备用分散处理单元离线。
6.根据权利要求1至5任一所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述方法还包括,接收所述备用分散处理单元返回的执行计算任务所得的中间计算结果并保存。
7.根据权利要求1至5任一所述的计算任务实现方法,其特征在于,所述方法还包括,扫描分散控制系统中的备用分散处理单元资源,并记录所扫描到的备用分散处理单元。
8.一种计算任务实现装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有程序,所述程序在被所述处理器读取执行时,实现如权利要求1至7任一所述的计算任务实现方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1至7任一所述的计算任务实现方法。
10.一种计算任务实现系统,其特征在于,包括:如权利要求8所述的计算任务实现装置,还包括:分散处理单元;
所述分散处理单元用于,在作为备用分散处理单元时,接收到计算任务实现装置分配的计算任务,执行所述计算任务,并将执行所述计算任务所得的中间计算结果返回给所述计算任务实现装置。
11.根据权利要求10所述的计算任务实现系统,其特征在于,所述分散处理单元还用于,在作为备用分散处理单元检测到主分散处理单元异常时,中止所述计算任务,切换成为主分散处理单元。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201030 |
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