CN102609316B - 一种网络计算资源的管理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网络计算资源的管理***及方法，包括中心服务器、计算节点和各种应用程序，中心服务器、计算节点和各种应用程序通过网络连接，其特征在于：中心服务器提供节点线程池，中心服务器处理器根据各计算节点的配置信息分别为每个计算节点创建一个虚拟线程；节点线程池分配器，用于为该应用程序分配来自节点线程池的虚拟线程；本地线程池，由一个或一个以上运行于中心服务器本地的线程组成；计算节点提供一个或一个以上的计算线程；节点线程池的虚拟线程与计算节点的计算线程互相关联，虚拟线程用于唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点，计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程。

Description

一种网络计算资源的管理***及方法

技术领域

本发明涉及网络计算资源的管理领域，特别是利用虚拟线程来间接管理网络计算资源。

背景技术

在大型软件设计中，服务器处理速度是一个非常关键的性能指标。多线程技术是当前服务器应用程序经常采用的编程方式，每当有一个客户请求服务时，***创建一个线程为该客户服务；为了提高服务性能，出现了线程池技术，即服务程序在启动时预先创建一定数量的线程，没有服务请求时，这些线程处于休眠状态，有客户请求时，某个线程立刻被唤醒并进行服务。在实际应用中，线程过多，会占用太多的***资源，而如果太少，就需要经常创建和销毁线程，线程池的优点无法得到充分发挥。

另外，随着云计算、网格计算技术等的兴起和发展，同时也随着服务种类的多样化，对服务器计算能力要求越来越高。基于网络的计算方式，将能拟补目前服务器计算能力的不足，形成庞大的计算***。但是，目前尚缺乏一种对计算节点的计算资源进行有效管理、调配并根据不同的应用而分配的方案。

对数据资源的管理，有数据库相关技术；对计算资源的管理，目前还处于探讨阶段。

发明内容

本发明的目的提出一种网络计算资源的管理***及方法，实现根据不同的应用而动态分配计算节点的计算资源，达到中心服务器对计算节点的计算资源有效管理。

本发明***与现有技术不同，通过中心服务器处理器进行编程，并根据各计算节点的配置信息分别为每个计算节点创建一个虚拟线程，并最后形成节点线程池。计算节点则提供一个或一个以上的计算线程，计算节点的计算线程与节点线程池的虚拟线程互相关联或映射；虚拟线程根据节点线程池分配器和响应器的信息唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点；计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程。在本发明中，中心服务器对计算节点的资源进行管理时，只需要对本地的虚拟线程进行管理即可；对每个应用程序请求进行计算资源分配时候，只需要控制虚拟线程的分配数量和种类，就可以达到按照应用而动态分配。

附图说明

图1是网络计算资源的管理***结构示意图；

图2是中心服务器的结构框图；

图3是虚拟线程和计算线程、计算节点的映射关系图。

具体实施方式

参考图1，本发明网络计算资源的管理***由中心服务器、网络、计算节点已及各种应用程序软硬件组成。解决的是，在网络环境中，如何动态分配和调用计算节点的计算资源，并根据应用程序的需要，通过约束本地、虚拟线程来实现计算资源自适应分配。网络计算资源的管理***可以应用各类前沿网络、信息技术，如云计算、网格计算等，在实施过程，它们可以相得益彰。其中，中心服务器服务整个***控制、数据交互平台。计算节点分别接入中心服务器或与中心服务器关联，中心服务器与计算节点之间互相之间分别获得了各自的资源/数据访问授权。应用程序通过中心服务器获取***内计算资源以完成各自的网络应用服务。应用程序包括运行于中央服务器本地的应用程序、运行于网络上其它服务器的应用程序、运行于终端的客户端或应用程序。

参考图2，网络计算资源的管理***整个结构示意与目前SOA架构、分布式计算、多点协同架构等区别并不大，而重点在于中心服务器与计算节点。如图所示，中心服务器提供节点线程池，由一个或一个以上虚拟线程组成，中心服务器处理器根据各计算节点的配置信息分别为每个计算节点创建一个虚拟线程；节点线程池分配器，用于预测应用程序的计算负载，然后根据该计算负载预测值为该应用程序分配来自节点线程池的虚拟线程；本地线程池，由一个或一个以上运行于中心服务器本地的线程组成，每一种注册的应用程序向中心服务器请求服务时，服务器的***创建一个或一个以上线程为其服务；反应器，用于通过结构化模式来将来自应用程序的任务进行多路服务请求任务分解并存储在任务队列中。各计算节点通过运行从中心服务器加载的程序，自动生成一个或一个以上的计算线程(优选为一个)。计算线程可以为独立线程，也可以嵌入在浏览器线程内。但***或浏览器启动时，线程自动运行并处于休眠状态。

参考图3，中心服务器节点线程池的虚拟线程与计算节点的计算线程互相关联，虚拟线程用于唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点，计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程。优选方案中，一个计算节点对应一个计算线程；一个虚拟线程对应一个计算线程。

节点线程池、虚拟线程、节点线程池分配器、本地线程池、本地线程、计算线程等，可以采用现有的编程技术进行编程实现。

下面，对网络计算资源的管理方法需要的步骤进行进一步描述：

首先，通过对中心服务器编程，每一种注册的应用程序向中心服务器请求服务时，服务器的***创建一个或一个以上线程为其服务并形成本地线程池。

然后，计算节点与中心服务器首次对接，或者首次访问中心服务器，中心服务器本地根据各计算节点的配置信息分别为每个计算节点创建一个虚拟线程，一个或以上的虚拟线程形成节点线程池；计算节点则生成一个计算线程。虚拟线程和计算线程互相映射与关联。虚拟线程和计算线程均处于休眠状态。多个虚拟线程分别组成节点线程池。

当来自网络的应用程序需要从中心服务器获取计算资源以完成某种服务时，中心服务器的从本地线程池判断是否存在与该应用程序关联的线程，如果存在，则通过反应器唤醒该线程，否则在本地线程池生成一个新线程，另外反应器用于通过结构化模式来将来自应用程序的任务进行多路服务请求任务分解并存储在任务队列中。

节点线程池分配器，预测应用程序的计算负载(预测算法可以参考现有的负载评估算法)，然后根据该计算负载预测值为该应用程序分配来自节点线程池的虚拟线程。节点线程池分配器可通过控制虚拟线程的数量，来实现计算资源的分配。同时也可以根据计算节点的配置信息及计算资源大少，分别为应用程序分配不同种类的虚拟线程达到计算资源有效利用。

节点线程池分配器确定了为该应用程序分配的虚拟线程数量和具体的虚拟线程后，节点线程池分配器分别唤醒各虚拟线程。

中心服务器本地的各虚拟线程工作，进而唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点，计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程。

Claims (3)

1.一种网络计算资源的管理***，包括中心服务器、计算节点和各种应用程序，中心服务器、计算节点和各种应用程序通过网络连接，其特征在于：

包括在中心服务器生成的节点线程池，由一个以上虚拟线程组成，所述虚拟线程由中心服务器处理器根据各计算节点的配置信息创建；

节点线程池分配器，用于预测应用程序的计算负载，然后根据该计算负载预测值为该应用程序分配来自节点线程池的虚拟线程；

本地线程池，由一个以上运行于中心服务器本地的线程组成，每一种注册的应用程序向中心服务器请求服务时，服务器的***创建一个以上本地的线程为其服务；

还包括在各计算节点生成的一个以上的计算线程，计算线程为独立线程，或嵌入在浏览器线程内；

所述节点线程池的虚拟线程与计算节点的计算线程互相关联，虚拟线程用于唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点，计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程。

2.如权利要求1所述的网络计算资源的管理***，其特征在于，还包括中心服务器生成的一反应器，用于通过结构化模式来将来自应用程序的任务进行多路服务请求任务分解并存储在任务队列中。

3.一种网络计算资源的管理方法，其特征在于，包括步骤：

a).中心服务器***为每一种注册的应用程序创建一个以上线程为其服务，并形成本地线程池；

b).中心服务器处理器根据各计算节点的配置信息分别为每个计算节点创建一个虚拟线程，一个以上的虚拟线程形成节点线程池；

c).节点线程池分配器预测应用程序的计算负载，然后根据该计算负载预测值决定为该应用程序分配虚拟线程的数量及具体的虚拟线程；

d).计算节点创建一个以上的计算线程，计算节点的计算线程与节点线程池的虚拟线程互相关联或映射；

e).虚拟线程根据节点线程池分配器和响应器的信息唤醒计算节点的计算线程，并将被分解的任务请求、计算内容、资源信息发送至计算节点；

f).计算节点的计算线程利用本地的资源进行计算，并将结果反馈至虚拟线程，中心服务器***汇总或整合来各虚拟线程的结果，向应用程序形成服务输出。