LicManager系統(tǒng)中的license調(diào)度功能分析

章魚小丸子LIC

                   LicManager系統(tǒng)中的license調(diào)度功能分析

    在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析中，上海萊曼特公司發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有軟件License管理系統(tǒng)存在的不足，提出了一種網(wǎng)格環(huán)境中軟件License組織管理方式并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了軟件共享系統(tǒng)的License管理器——LicManager許可證集中監(jiān)控管理系統(tǒng)。LicManager許可證集中監(jiān)控管理系統(tǒng)具有兼容各種license授權(quán)模式系統(tǒng)、License自動(dòng)釋放效率高、支持License資源預(yù)留和授信等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足網(wǎng)格環(huán)境中對License資源管理多樣性和動(dòng)態(tài)性的要求，避免了以往用戶隨機(jī)獲取license資源的盲目性。并且針對用戶不同優(yōu)先級(jí)提出了確保不同服務(wù)質(zhì)量的調(diào)度策略。
    LicManager系統(tǒng)在對License調(diào)度時(shí)采取“裝填算法”并結(jié)合預(yù)留機(jī)制。通過測試表明，LicManager系統(tǒng)可以加快任務(wù)的完成時(shí)間，并提高對license資源的利用率。
軟件License作為一種稀缺資源，不同的本地管理策略決定了License的異構(gòu)性和分布性。如何在作為支撐廣域環(huán)境中資源共享和協(xié)同的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)格中解決License分布不均衡和利用率不高的問題，成為網(wǎng)格環(huán)境中資源共享研究的熱點(diǎn)之一。.現(xiàn)有軟件License管理系統(tǒng)基于本地應(yīng)用實(shí)現(xiàn)License資源的共享，其設(shè)計(jì)思想適用于局域網(wǎng)環(huán)境。但在網(wǎng)格環(huán)境中軟件License的共享具有資源類型的多樣性、異構(gòu)性、使用的動(dòng)態(tài)性等新的特點(diǎn)，從而對軟件License共享和管理提出了新的要求。Lanmantech公司研發(fā)出了一種軟件License組織管理方式，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格環(huán)境中軟件共享系統(tǒng)的License管理器。該License管理器具有兼容于各種license授權(quán)模式系統(tǒng)、License自動(dòng)釋放效率高、支持License資源預(yù)留和授信等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足網(wǎng)格環(huán)境中管理License資源的動(dòng)態(tài)、異構(gòu)的特點(diǎn)。

軟件共享系統(tǒng)與License管理器總體結(jié)構(gòu)
    網(wǎng)格環(huán)境中軟件共享系統(tǒng)可以由本地資源共享系統(tǒng)以星座模型方式通過Internet連接起來。軟件共享系統(tǒng)的License管理器總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中：License調(diào)度模塊負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶任務(wù)請求，并根據(jù)調(diào)度策略為用戶任務(wù)調(diào)度License資源；License預(yù)留模塊是當(dāng)用戶任務(wù)的請求不能立即得到滿足時(shí)，根據(jù)預(yù)留策略為用戶任務(wù)預(yù)留License資源；License信息數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)了與License相關(guān)的全部信息，是License共享系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心License信息管理模塊負(fù)責(zé)License信息數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，根據(jù)License共享系統(tǒng)的功能行為插入、刪除或者更新License信息數(shù)據(jù)庫中的各數(shù)據(jù)表；LicDispatch（即下圖中的LMS系統(tǒng)）負(fù)責(zé)軟件License的分發(fā)和回收。


圖1License管理器總體結(jié)構(gòu)圖
LicReport模塊(即圖中的license信息管理模塊）會(huì)定期與系統(tǒng)交互檢查其狀態(tài)，并將狀態(tài)信息寫入License信息數(shù)據(jù)庫。


LicManager許可證管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)——用戶及任務(wù)優(yōu)先級(jí)定義
     針對網(wǎng)格環(huán)境下用戶使用資源的行為和資源共享的特點(diǎn)，將用戶優(yōu)先級(jí)定義為用戶使用資源的表現(xiàn)、用戶對資源共享所做貢獻(xiàn)和用戶等級(jí)的函數(shù)；表示為User-priority=Func(user-behav2ior,user-contribution,user-level)，式中：user-behavior為用戶使用資源的歷史記錄，長期穩(wěn)定的用戶的優(yōu)先級(jí)就比偶爾使用者高；user-contri2bution指若用戶是資源提供者，則其優(yōu)先級(jí)高于單純的資源使用者；user-level為根據(jù)用戶身份所設(shè)定優(yōu)先級(jí)參數(shù)。任務(wù)優(yōu)先級(jí)表示為：Job-priority=w1×User-priority+w2×Request-priority，其中：w1和w2是不同的加權(quán)系數(shù)；Requestpriority表示用戶請求資源時(shí)設(shè)定的優(yōu)先級(jí)。

❶ License調(diào)度策略
   常見的軟件License管理調(diào)度大部分基于浮動(dòng)License進(jìn)行授權(quán)管理，任務(wù)在并行執(zhí)行時(shí)License授權(quán)方式分為兩種:一種是任務(wù)并行成m份執(zhí)行需要m個(gè)License，典型的如fluent軟件；另一種是無論任務(wù)并行成多少份執(zhí)行，都只需要一個(gè)License，典型的是Ansys軟件。針對這兩種情況制定的License調(diào)度策略如下。
最小優(yōu)先策略
對于第一種情況，為任務(wù)選擇當(dāng)前可用License數(shù)目最少的資源，減少License資源“碎片”，從而保障后續(xù)更大的License請求能夠得到滿足。
最大優(yōu)先策略
對于第二種情況，為了防止License資源的“饑餓”現(xiàn)象，為用戶任務(wù)選擇當(dāng)前可用License數(shù)目最多的資源，可以保證隨著時(shí)間的流逝，每個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)里的License資源都可能得到使用。LicManager許可證管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中結(jié)合搶占式調(diào)度和“裝填算法”,提高了系統(tǒng)的可用性。搶占式調(diào)度策略是指高優(yōu)先級(jí)任務(wù)通過“搶占”低優(yōu)先級(jí)任務(wù)預(yù)留的資源獲得執(zhí)行。裝填算法調(diào)度策略是通過調(diào)整按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)定的任務(wù)調(diào)度隊(duì)列，在不影響各任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)間的情況下，使執(zhí)行時(shí)間少的任務(wù)優(yōu)先得到執(zhí)行。
❷ License預(yù)留機(jī)制
    當(dāng)用戶任務(wù)請求License不能立即被滿足時(shí)，需要License預(yù)留機(jī)制。既要考慮到任務(wù)優(yōu)先級(jí)對資源等待時(shí)間要求的不同,又要考慮預(yù)留策略對系統(tǒng)整體可用性等帶來的影響。針對網(wǎng)格環(huán)境的特點(diǎn)，不同優(yōu)先級(jí)任務(wù)采取的預(yù)留策略如下。
策略1  保障高優(yōu)先級(jí)任務(wù)等待預(yù)留資源的時(shí)間盡可能短
    在LicManager許可證管理系統(tǒng)上記錄每個(gè)單機(jī)上最晚結(jié)束任務(wù)的完成時(shí)間，從這些時(shí)間中選擇出最小的一個(gè)，得到用戶任務(wù)等待License資源的最大時(shí)間，以保證這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)，用戶任務(wù)一定能夠得到執(zhí)行。
策略2  保障中優(yōu)先級(jí)任務(wù)等待預(yù)留資源時(shí)間不過長
    由于中優(yōu)先級(jí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)不高，不需要保障任務(wù)等待License資源時(shí)間最短，但是該任務(wù)等待License資源時(shí)間不能過長，因此為這類任務(wù)預(yù)留滿足用戶任務(wù)請求的當(dāng)前可用License資源最多的用戶，如果存在多個(gè)結(jié)果，就隨機(jī)選擇一個(gè).這種預(yù)留策略所耗費(fèi)的資源比高優(yōu)先級(jí)任務(wù)小，同時(shí)又能夠保障任務(wù)等待時(shí)間不會(huì)太長。
策略3   保障低優(yōu)先級(jí)任務(wù)所預(yù)留的資源不影響系統(tǒng)可用性
    對于低優(yōu)先級(jí)任務(wù)，雖然不用考慮任務(wù)等待License資源的時(shí)間，但是要考慮該任務(wù)采取的預(yù)留資源策略對系統(tǒng)可能造成的影響。為了保障系統(tǒng)整體的可用性，為這類任務(wù)預(yù)留滿足用戶要求的當(dāng)前可用License資源最少的數(shù)量，這樣可以減少系統(tǒng)資源“碎片”，使后續(xù)對License資源的更大請求能夠得到滿足。
❸ License信息管理方式
    現(xiàn)有License管理系統(tǒng)之所以不能支持多種類型的License資源，是因?yàn)椴扇〉腖icense信息管理方式與特定的license授權(quán)模式系統(tǒng)密切相關(guān)。
因此為了能夠支持多種類型的license授權(quán)模式，適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境下資源的多樣性，提高License獲取效率，所采取的License信息管理方式要獨(dú)立于特定的license授權(quán)模式系統(tǒng)。通過在授權(quán)系統(tǒng)前端建立一個(gè)License信息數(shù)據(jù)庫，它保存了License當(dāng)前可用信息、共享的License數(shù)目、使用License資源的任務(wù)信息等所有與License相關(guān)的數(shù)據(jù)。用戶在請求License資源時(shí)，只需與License信息數(shù)據(jù)庫交互，License管理獨(dú)立于特定的授權(quán)系統(tǒng)。保證了License信息的實(shí)時(shí)性，也大大提高了License信息獲取的效率。

圖2License信息獲取方式示意圖

    圖2中的LicManager系統(tǒng)調(diào)度功能模型，它起著管理浮動(dòng)License的作用，負(fù)責(zé)軟件License的分發(fā)和回收.License信息數(shù)據(jù)庫只是改變了License的信息獲取方式，并沒有改變License的使用方式，從而兼容了現(xiàn)有的License授權(quán)使用機(jī)制。