一种基于设备快照轮询的任务调度方法、装置和存储介质与流程

本发明涉及信息中的任务调度方法，具体涉及一种基于设备快照轮询的任务调度方法、装置和存储介质。

背景技术：

1、在当今的信息化社会中，计算机和网络技术的快速发展使得各种智能设备在工业生产、物流运输、医疗健康等领域得到了广泛的应用。然而，随着应用场景的不断拓展和任务的日益复杂，传统的任务调度方法面临着一系列挑战，如存在任务执行效率低、任务响应时间长、模式固定单一等问题。

2、例如，中国专利“文件交易处理任务的调度方法、调度装置及计算机设备”（申请号：202310685540.7，公开日：2023年10月13日）提出了一种交易处理任务的调度方法，轮询任务，根据任务的优先级、任务时间、及最大并发量选取目标任务以优先执行该任务以保证系统资源和服务压力不会超负荷，但是，该专利中任务的优先级是提前设定好的，而实际上很多时候任务的优先级是变动的，不同类型的任务往往具有不同的时间敏感性，例如实时任务需要快速响应，低延迟任务需要在规定时间内完成，高吞吐任务需要尽可能提高任务执行效率等。中国专利“一种集群资源的调度方法及装置”（申请号：202010408775.8，公开日：2020年9月1日）的任务调度方法中，对业务进行资源分配时，考虑了升级类业务和创作类业务在时间要求上的不同优先级，且资源带有时间戳以实现资源预留，但是，并未考虑设备的实时状态对于任务分配的影响。因此，有必要对现有技术进行改进，以提高任务的执行效率和执行效果。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于设备快照轮询的任务调度方法、装置和存储介质。

2、为了实现上述目的，本发明提出了一种设备快照轮询自适应任务调度方法，所述方法包括如下步骤：

3、s1：通过对设备进行快照轮询以获取设备的实时状态信息，所述实时状态信息包括设备的实时负载和剩余资源；

4、s2：建立任务队列，当新任务加入队列时，根据新任务的时间维度要求和重要性要求计算新任务的优先级，并将新任务插入任务队列，从更新后的任务队列中依次选取优先级最高的任务并分配给满足资源需求且负载最低的设备，并实时监控任务的执行情况和设备的实时状态信息；

5、s3：根据设备的实时状态信息计算设备资源利用率，根据任务的执行情况计算任务执行效率，通过设备资源利用率和任务执行效率评估s2中的任务调度策略的性能指标，根据评估得出的性能指标，优化任务调度策略。

6、进一步地，在设备快照轮询自适应任务调度方法的执行过程中，允许操作人员执行如下操作：查看设备的实时状态信息、任务执行情况和任务调度策略的性能指标，添加、修改、删除任务，设置任务的时间维度要求和重要性要求的权重以修改任务的优先级，自定义设备快照轮询的周期。

7、进一步地，在s2中，计算新任务的优先级的公式如下：

8、，

9、式中，α为时间维度要求的权重，β为重要性要求的权重，t_deadaline为任务的截止时间，t_current为当前时间，t_submit为任务的提交时间 ，i为任务的重要性，任务的重要性根据任务的商业价值、对后续工作的影响、资源需求决定，ε是一个趋于零的正数。

10、进一步地，在s3中，

11、设备资源利用率的计算公式为：

12、，

13、式中，表示设备资源利用率，表示第个设备当前使用的资源，表示第个设备的总资源，表示设备的总数量；

14、任务执行效率的计算公式为：

15、，

16、式中，为第j个任务的任务执行效率得分，为0-1之间的数值，用以量化任务执行的效率；

17、 为理论上的最大效率值，是一预设的常数，表示任务可以达到的最高效率；

18、为第j个任务的实际执行时间，为第j个任务从开始到完成所经过的时间；

19、为第j个任务理论上的最小执行时间，基于任务类型、资源需求进行估算；

20、为第j个任务理论上的最大执行时间，基于任务类型、资源需求进行估算；

21、为理论上的最低效率值，是一预设的常数，表示效率得分的下限。

22、进一步地，在s3中，优化任务调度策略包括：调整任务的时间维度要求的权重和重要性要求的权重，若任务调度策略的性能指标不如前一次的任务调度策略的性能指标，则回退到前一次的任务调度策略或重新调整。

23、进一步地，当实时状态信息反映设备故障或性能下降时，触发相应的处理措施以确保系统的稳定运行。

24、本发明还提出了一种设备快照轮询自适应任务调度装置，所述装置包括：

25、设备快照轮询模块，通过对设备进行快照轮询以获取设备的实时状态信息，实时状态信息包括设备的实时负载和剩余资源；

26、任务调度模块，用于执行任务调度策略，具体为：建立任务队列，当新任务加入队列时，根据新任务的时间维度要求和重要性要求计算新任务的优先级，并将新任务插入任务队列，从更新后的任务队列中依次选取优先级最高的任务并分配给满足资源需求且负载最低的设备，并实时监控任务的执行情况和设备的实时状态信息；

27、策略优化模块，根据设备的实时状态信息计算设备资源利用率，根据任务的执行情况计算任务执行效率，通过设备资源利用率和任务执行效率评估任务调度模块中的任务调度策略的性能指标，根据评估得出的性能指标，优化任务调度策略。

28、进一步地，还包括用户交互模块，操作人员通过用户交互模块可执行如下操作：查看设备的实时状态信息、任务执行情况和任务调度策略的性能指标，添加、修改、删除任务，设置任务的时间维度要求和重要性要求的权重以修改任务的优先级，自定义设备快照轮询的周期。

29、本发明还提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的设备快照轮询自适应任务调度方法的步骤。

30、本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现前述的设备快照轮询自适应任务调度方法的步骤。

31、相较于现有技术，本发明采用快照轮询自适应任务调度方法，具有以下的优点：

32、1.提高设备资源利用率：通过快照轮询实时获取设备状态信息，系统能够更准确地掌握设备的负载情况和资源剩余量，从而根据任务的需求和设备的实际状况进行智能调度，避免资源浪费，提高设备的整体利用率；

33、2.优化任务执行效率：系统根据任务的时间维度优先级和重要性因素计算任务的动态优先级，同时考虑了任务的时间紧迫性和任务本身的重要性，结合设备的实时状态，对任务进行智能排序和分配，确保高优先级和紧急的任务能够优先执行，同时减少任务等待时间和执行时间，提高整体任务执行效率；

34、3.增强系统响应能力：通过设备快照轮询，系统能够及时发现设备异常或性能下降等情况，并采取相应的处理保护措施，避免设备故障对任务执行造成的影响。同时，系统还支持动态调整任务调度策略，以适应设备状态的变化和任务需求的变化，确保系统的快速响应和稳定运行；

35、4.提供灵活便捷的用户交互：系统提供用户友好的界面和丰富的功能选项，允许用户查看设备的实时状态、任务执行情况和系统性能指标等，并根据需要进行任务配置和管理等操作。用户还可以自定义设备快照轮询的周期，以及调整任务调度的策略和参数，以满足不同场景下的需求；

36、5.降低运营成本：通过优化设备资源利用率和任务执行效率，系统能够减少不必要的资源消耗和浪费，降低了企业的运营成本。及时发现和处理设备故障，避免了因设备故障导致的生产中断和损失，进一步降低了企业的运营风险。