TWM557395U - 分散式任務調度執行系統 - Google Patents

Abstract

一種分散式任務調度執行系統包括複數任務執行單元、數據註冊中心以及任務調度單元，其中任務調度單元與數據註冊中心訊號連接並藉由數據註冊中心與各任務執行單元訊號連接。任務調度單元包括任務接收模組以及任務分派模組。任務接收模組接收第一待執行任務。任務分派模組根據任務分派機制由複數任務執行單元中選定一指定任務執行單元執行該第一待執行任務。

Description

分散式任務調度執行系統

本新型係關於一種分散式任務調度執行系統，特別是一種任務執行單元跟任務調度單元獨立運作，使任務執行單元跟任務調度單元間耦合度降低之分散式任務調度執行系統。

近年來，網路科技與服務平台的蓬勃發展，系統後端的運算處理量相應地越來越大，若僅依賴單台伺服器處理這些運算十分耗能耗時，故現有技術中已經出現分散式管理系統來分擔這些須處理的數據。然而因為分散式管理系統乃由多台伺服器組成，且任務調度伺服器大多直接與任務執行伺服器聯繫，若系統內某一伺服器出現問題，因執行任務時，各任務調度伺服器與各任務執行伺服器間訊息往來頻繁，將造成系統維修或維護的困難。同時各伺服器的軟/硬體配備、各自的運算效能以及任務性質皆會影響分散式管理系統的整體運算成效，故如何有效地整合系統內各個伺服器的可運用資源並降低系統運作的複雜性，實為一值得研究的課題。

本新型之主要目的係在提供一種將任務執行單元跟任務調度單元分離，使任務執行單元跟任務調度單元間運作耦合度降低之分散式任務調度執行系統。

為達成上述之目的，本新型之分散式任務調度執行系統包括複數任務執行單元、一數據註冊中心以及一任務調度單元，其中任務調度單元與數據註冊中心訊號連接並藉由數據註冊中心與各任務執行單元訊號連接。任務調度單元包括任務接收模組以及任務分派模組。任務接收模組接收第一待執行任務。任務分派模組根據任務分派機制由複數任務執行單元中選定一指定任務執行單元執行第一待執行任務。

利用本新型將任務執行單元跟任務調度單元分離的特徵，可減少本新型之任務執行單元跟任務調度單元間的運作耦合度，降低本新型之分散式任務調度執行系統的複雜度，同時於指派待執行任務時，除考量任務執行單元的硬體效能與即時負載外，本新型之分散式任務調度執行系統更進一步加入待執行任務之預計耗時負載量，藉此對本新型之分散式任務調度執行系統內的即時可用資源做更有效率的分配，使得本新型之分散式任務調度執行系統在執行任務上更有效率。

為能讓 貴審查委員更瞭解本新型之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。以下請一併參考圖1至圖3關於本新型之分散式任務調度執行系統之第一實施例使用環境示意圖、第一實施例之硬體架構以及第二實施例之使用環境示意圖。

如圖1與圖2所示，本新型之分散式任務調度執行系統1包括複數任務執行單元10、數據註冊中心20以及任務調度單元30，其中各任務執行單元10與任務調度單元30分別向數據註冊中心20註冊，且任務調度單元30與數據註冊中心20訊號連接，並藉由數據註冊中心20與各任務執行單元10訊號連接，任務調度單元30依據一任務分派機制321由複數任務執行單元10中選定一指定任務執行單元10a執行第一待執行任務91。

根據本新型之一具體實施例，本新型之分散式任務調度執行系統1之任務執行單元10可為一台任務執行伺服器，或將複數任務執行單元10整體視為一具有多台任務執行伺服器之集群，且此集群中之各任務執行伺服器之間沒有主從之分，意即各任務執行伺服器皆獨立與數據註冊中心20訊號連接，也獨立接收來自數據註冊中心20的指令訊息。

如圖1與圖2所示，在本實施例中，任務執行單元10包括即時運作狀態監測模組11、狀態傳送模組12以及任務完成通報模組13，其中各即時運作狀態監測模組11監測各任務執行單元10之一即時運作狀態111，並藉由狀態傳送模組12將各即時運作狀態111傳送至數據註冊中心20，其中即時運作狀態111可包括各任務執行單元10之資源使用率如CPU的當前使用率等資訊，前述資源使用率可為各任務執行單元10之硬體資源使用率、任務執行狀態或軟體資源使用率。當任務執行單元10完成任務後，各任務執行單元10之任務完成通報模組13將任務完成訊息傳送至數據註冊中心20。在本實施例中，當指定任務執行單元10a完成第一待執行任務91後，指定任務執行單元10a之任務完成通報模組13將第一任務完成訊息131傳送至數據註冊中心20。

如圖1與圖2所示，在本實施例中，任務調度單元30包括任務接收模組31、任務分派模組32、訊息獲取模組33以及任務相依性判斷模組34，其中任務接收模組31接收第一待執行任務91，任務分派模組32根據一任務分派機制321由複數任務執行單元10中選定一指定任務執行單元10a執行第一待執行任務91，並依據一預定時程將第一待執行任務91傳送至數據註冊中心20，以供指定任務執行單元10a經數據註冊中心20接收第一待執行任務91。

在本實施例中，任務分派機制321係根據各任務執行單元10之一運作參數以及第一待執行任務91之一任務參數相乘後得出各任務執行單元10之一當前負載參數，以便任務分派模組32選定複數任務執行單元10中當前負載參數最低的任務執行單元10為指定任務執行單元10a。根據本新型之一具體實施例，運作參數包括任務執行單元10之一硬體配備以及任務執行單元10之即時運作狀態，任務參數為第一待執行任務91之一預計耗時負載量，藉由此三種參數相乘即可得出各任務執行單元10之當前負載參數，其中硬體配備可以是各任務執行單元10之CPU性能及RAM速度，即時運作狀態可以是各任務執行單元10中執行緒(thread)的數量及/或各任務執行單元10之CPU的當前使用率。

在此須注意的是，根據本新型之一具體實施例，第一待執行任務91之預計耗時負載量為技術人員依據實務經驗賦予第一待執行任務91之一預估值，但本新型不以此實施方式為限。本新型之任務分派機制的特徵在於，任務分派模組32分派任務時，同時參考各任務執行單元10的硬體條件、各任務執行單元10當前的即時運作狀態以及第一待執行任務91之任務參數，可將分散式任務調度執行系統1內的可用資源做更有效率的分配，進而加快分散式任務調度執行系統1消化處理任務的時間。

如圖1與圖2所示，在本實施例中，任務相依性判斷模組34用以判斷分散式任務調度執行系統1內是否存在與第一待執行任務91相依之第二待執行任務92，若有，當第一待執行任務91完成後，意即訊息獲取模組33收到經數據註冊中心20傳送之第一任務完成訊息131後，任務分派模組32根據任務分派機制321由複數任務執行單元10中選定當前負載參數最低的任務執行單元10為指定任務執行單元10a，並由此時指定之指定任務執行單元10a執行第二待執行任務92。在此須注意的是，任務相依性指的是，第一待執行任務91與第二待執行任務92間有順序性，意即第二待執行任務92必須於第一待執行任務91執行完成後執行。

在此須注意的是，當第二待執行任務92與第一待執行任務91之間具有順序性時，執行第二待執行任務92之指定任務執行單元10a可以不需由同一指定任務執行單元10a執行，即兩個有相依性關係的任務可由不同的任務執行單元執行之。在其他實施例中，由於任務分派模組32根據任務分派機制321由複數任務執行單元10中選定當前負載參數最低的任務執行單元10為指定任務執行單元10a，因此即使兩個任務之間無相依性，兩個任務仍可能被分派至同一個執行單元執行之。

根據本新型之一具體實施例，數據註冊中心20可以是一獨立運作之伺服器或一服務程式，但本新型不以此為限。如圖1與圖2所示，在本實施例中，數據註冊中心20係做為複數任務執行單元10與任務調度單元30間之訊息傳遞平台，即複數任務執行單元10與任務調度單元30間不需直接溝通，藉此減少本新型之分散式任務調度執行系統1運作的耦合度，即降低分散式任務調度執行系統1之任務執行單元10與任務調度單元30間的資訊或參數之關聯性與相依度。

在本實施例中，數據註冊中心20包括監控模組21以及傳送/接收模組22，其中傳送/接收模組22用以負責傳送或接收來自各任務執行單元10與任務調度單元30之訊息及/或任務。監控模組21用以監控各任務執行單元10和任務調度單元30之狀態，監控模組21並用以監控指定任務執行單元10a是否發生故障，若監控模組21發現指定任務執行單元10a有故障或異常發生時，監控模組21會發出該任務執行單元失聯訊息211給任務調度單元30。此時任務分派模組32再依據前述之任務分派機制321由複數任務執行單元10中重新選定當前負載參數最低的任務執行單元10為指定任務執行單元10n來執行第一待執行任務91。

如圖1與圖2所示，在第一實施例中，本新型之任務調度單元30為一台任務調度伺服器，但本新型不以此為限。如圖3所示，在本新型之第二實施例中，任務調度單元30為複數任務調度單元30a、30b、30n組成之一主從式任務調度單元群，其中此主從式任務調度單元群係由該些任務調度單元30a、30b、30n中遴選出之主控任務調度主機30a與數據註冊中心20進行訊息交換。在此須注意的是，在本新型之第二實施例中，若因為網路連線問題或主控任務調度主機30a本身運作失效，而發生數據註冊中心20與主控任務調度主機30a失聯的情況時，主從式任務調度單元群會由現有之該些任務調度單元30b、30n中重新遴選主控任務調度主機30b。

本新型之分散式任務調度執行系統1、1a讓任務執行單元10與任務調度單元30藉由數據註冊中心20做訊息交換，即可減少任務執行單元10與任務調度單元30間的耦合度，進而降低本新型之分散式任務調度執行系統1、1a運作上的複雜度，讓本新型之分散式任務調度執行系統1、1a在系統維護或維修上更為便利，便於維護任務調度單元30與任務執行單元10。再者，利用本新型所揭示的任務分派機制321，可以將任務執行單元10的可用資源作更有效率的運用，進而加快分散式任務調度執行系統1、1a消化處理任務的時間。此外，任務執行單元10與任務調度單元30之功能為各別獨立，任務執行單元10之功能僅在於執行任務，任務調度單元30之功能僅在於調度任務，可以減少任務執行單元10與任務調度單元30間的耦合度。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。不脫離本新型基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。

1、1a‧‧‧分散式任務調度執行系統
10、10n‧‧‧任務執行單元
11‧‧‧即時運作狀態監測模組
111‧‧‧即時運作狀態
12‧‧‧狀態傳送模組
20‧‧‧數據註冊中心
13‧‧‧任務完成通報模組
131‧‧‧第一任務完成訊息
10a‧‧‧指定任務執行單元
21‧‧‧監控模組
211‧‧‧任務執行單元失聯訊息
91‧‧‧第一待執行任務
30、30b、30n‧‧‧任務調度單元
30a‧‧‧主控任務調度主機
31‧‧‧任務接收模組
92‧‧‧第二待執行任務
32、32a‧‧‧任務分派模組
34‧‧‧任務相依性判斷模組
33‧‧‧訊息獲取模組
22‧‧‧傳送/接收模組

圖1係本新型之分散式任務調度執行系統之第一實施例之使用環境示意圖。 圖2係本新型之分散式任務調度執行系統之一實施例之硬體架構圖。 圖3係本新型之分散式任務調度執行系統之第二實施例之使用環境示意圖。

1‧‧‧分散式任務調度執行系統

10‧‧‧任務執行單元

11‧‧‧即時運作狀態監測模組

111‧‧‧即時運作狀態

12‧‧‧狀態傳送模組

20‧‧‧數據註冊中心

13‧‧‧任務完成通報模組

131‧‧‧第一任務完成訊息

21‧‧‧監控模組

211‧‧‧任務執行單元失聯訊息

91‧‧‧第一待執行任務

92‧‧‧第二待執行任務

32‧‧‧任務分派模組

34‧‧‧任務相依性判斷模組

33‧‧‧訊息獲取模組

31‧‧‧任務接收模組

30‧‧‧任務調度單元

321‧‧‧任務分派機制

22‧‧‧傳送/接收模組

Claims (11)

1. 一種分散式任務調度執行系統，包括： 複數任務執行單元； 一數據註冊中心，各該任務執行單元分別與該數據註冊中心訊號連接； 一任務調度單元，與該數據註冊中心訊號連接並藉由該數據註冊中心與各該任務執行單元訊號連接，其中該任務調度單元包括： 一任務接收模組，用以接收一第一待執行任務；以及 一任務分派模組，根據一任務分派機制由該複數任務執行單元中選定一指定任務執行單元執行該第一待執行任務。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分散式任務調度執行系統，其中該任務分派模組依據一預定時程將該第一待執行任務傳送至該數據註冊中心，以供該指定任務執行單元經該數據註冊中心接收該第一待執行任務。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之分散式任務調度執行系統，其中各該任務執行單元分別包括一任務完成通報模組，當該指定任務執行單元完成該第一待執行任務後，該指定任務執行單元之該任務完成通報模組將一第一任務完成訊息傳送至該數據註冊中心。
4. 如申請專利範圍第3項所述之分散式任務調度執行系統，該任務調度單元包括一訊息獲取模組，用以經該數據註冊中心接收該第一任務完成訊息。
5. 如申請專利範圍第4項所述之分散式任務調度執行系統，該任務調度單元包括一任務相依性判斷模組，用以判斷是否存在與該第一待執行任務相依之一第二待執行任務，若有，當該第一待執行任務完成後，該任務分派模組根據該任務分派機制由該複數任務執行單元中選定該指定任務執行單元，並由該指定任務執行單元執行該第二待執行任務。
6. 如申請專利範圍第3項所述之分散式任務調度執行系統，該數據註冊中心包括一監控模組，該監控模組用以監控該指定任務執行單元是否發生故障，若該監控模組發現該指定任務執行單元有故障或異常發生時，該監控模組會發出一任務執行單元失聯訊息給該任務調度單元，該任務分派模組再依據該任務分派機制由該複數任務執行單元中重新選定另一該指定任務執行單元執行該第一待執行任務。
7. 如申請專利範圍第1項所述之分散式任務調度執行系統，該任務調度單元由複數任務調度單元組成之一任務調度主機群，其中當該監控模組發現指定任務執行單元有故障或異常發生時，由該主控任務調度主機之該任務分派模組依據該任務分派機制由該複數任務執行單元中重新選定另一該指定任務執行單元執行該第一待執行任務。
8. 如申請專利範圍第1項所述之分散式任務調度執行系統，該任務調度單元由複數任務調度單元組成之一任務調度主機群，其中更包括由該些任務調度單元中遴選出一主控任務調度主機。
9. 如申請專利範圍第1項所述之分散式任務調度執行系統，其中各該任務執行單元分別包括一即時運作狀態監測模組以及一狀態傳送模組，各該即時運作狀態監測模組監測各該任務執行單元之一即時運作狀態，並藉由該狀態傳送模組將各該即時運作狀態傳送至該數據註冊中心。
10. 如申請專利範圍第1項所述之分散式任務調度執行系統，該任務分派機制係根據各該任務執行單元之一運作參數以及該第一待執行任務之一任務參數相乘後得出各該任務執行單元之一當前負載參數，以便該任務分派模組由該複數任務執行單元中選定該當前負載參數最低的該任務執行單元為該指定任務執行單元。
11. 如申請專利範圍第10項所述之分散式任務調度執行系統，該運作參數包括該任務執行單元之一硬體配備以及該即時運作狀態，該任務參數為該第一待執行任務之一預計耗時負載量。