·320· 智能系统学报 第14卷 3.2任务平均响应时间比较实验 算操作返回结果从而减少任务运行时间。经统 评估了TWCW聚类调度在任务响应时间的 计TWCW算法任务的平均响应时间，相比于FCM 表现。实验分别实现了TWCW、k-means和FCM 与k-means算法减少了约7%。 算法来验证聚类方式的改变对任务响应时间的影 3.3 集群资源利用率比较实验 响，实验结果分别如图2所示。 验证了TWCW算法在资源利用率方面的优 2.00 化效果。实验分别评估了TWCW、k-means和 1.75 FCM FCM算法在集群资源利用率方面的表现。实验 结果分别如图34所示。 1.00 0.7 ◆-FCM 0.15 0.6 k-means ◆-TWCW 0.50 0.25 0.5 0.00 1000 300050007000 9000 资源请求数 80.3 图2资源请求增加时响应时间对比 0.2 Fig.2 The average response time comparison when requests are increased 0.1 1000 3000 5000 7000 9000 由图2可以看出TwCW算法比k-means或 资源请求数 FCM在任务响应时间上有一定下降。说明TW 图3：资源请求增加时平均利用率对比 CW在对任务更细粒度聚类划分后，为任务选择 Fig.3 The resource average utilization comparison when 偏好属性更充足的节点，使其能够更快地完成计 requests are increased 1.0 1.0 0.8 0.6 0.6 0.4 0.2 0.0 0.0 FCM k-means TWCW FCM k-means TWCW (a)资源请求2000个 (b)资源请求4000个 1.0 1.0 0.6 0.6 0.4 0.4 e, 00 FCM k-means TWCW FCM k-means TWCW (c)资源请求6000个 (d)资源请求8000个 图4资源请求增加时资源使用情况对比 Fig.4 The resource usage comparison when requests are increased 由图3可知，集群资源使用率随着负载的增 相对集中且利用率中位数均高于其他算法，说明 加而增加，可以看出，在资源请求为1000~2000 相比于k-means.或FCM需提前设置聚类分支， 个时3种算法的差别不大，而在请求幅度继续增 大时，TWCW算法的优化效果较为明显，相对其 TWCW聚类类簇的三支划分与域对象的分类调 他算法最高有近11.3%的改善。 度能细粒度地将任务匹配给合适资源，避免了节 图4中四分位区间内的实线表示资源利用率 点的过量负载与资源闲置，从而能更有效地平滑 的中位数。可以观察到，TWCW算法四分位区间 集群负载，提高资源使用率。3.2 任务平均响应时间比较实验 评估了 TWCW 聚类调度在任务响应时间的 表现。实验分别实现了 TWCW、k-means 和 FCM 算法来验证聚类方式的改变对任务响应时间的影 响，实验结果分别如图 2 所示。 由图 2 可以看出 TWCW 算法比 k-means 或 FCM 在任务响应时间上有一定下降。说明 TW￾CW 在对任务更细粒度聚类划分后，为任务选择 偏好属性更充足的节点，使其能够更快地完成计 算操作返回结果从而减少任务运行时间。经统 计 TWCW 算法任务的平均响应时间，相比于 FCM 与 k-means 算法减少了约 7%。 3.3 集群资源利用率比较实验 验证了 TWCW 算法在资源利用率方面的优 化效果。实验分别评估了 TWCW、k-means 和 FCM 算法在集群资源利用率方面的表现。实验 结果分别如图 3~4 所示。 由图 3 可知，集群资源使用率随着负载的增 加而增加，可以看出，在资源请求为 1 000~2 000 个时 3 种算法的差别不大，而在请求幅度继续增 大时，TWCW 算法的优化效果较为明显，相对其 他算法最高有近 11.3% 的改善。 图 4 中四分位区间内的实线表示资源利用率 的中位数。可以观察到，TWCW 算法四分位区间 相对集中且利用率中位数均高于其他算法，说明 相比于 k-means或 FCM 需提前设置聚类分支， TWCW 聚类类簇的三支划分与域对象的分类调 度能细粒度地将任务匹配给合适资源，避免了节 点的过量负载与资源闲置，从而能更有效地平滑 集群负载，提高资源使用率。 2.00 1.75 平均任务响应时间/s 1.50 1.25 1.00 0.75 0.25 0.00 1 000 3 000 5 000 资源请求数 7 000 9 000 0.50 FCM k-means TWCW 图 2 资源请求增加时响应时间对比 Fig. 2 The average response time comparison when requests are increased 0.7 0.6 0.5 平均资源利用率/% 0.4 0.3 0.2 0.1 FCM k-means TWCW 1 000 3 000 5 000 资源请求数 7 000 9 000 图 3 资源请求增加时平均利用率对比 Fig. 3 The resource average utilization comparison when requests are increased 平均资源利用率/% 平均资源利用率/% 平均资源利用率/% 平均资源利用率/% 0.8 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 0.8 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 0.8 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 0.8 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 FCM k-means TWCW FCM k-means TWCW FCM k-means TWCW FCM k-means TWCW (a) 资源请求 2 000 个 (b) 资源请求 4 000 个 (c) 资源请求 6 000 个 (d) 资源请求 8 000 个 图 4 资源请求增加时资源使用情况对比 Fig. 4 The resource usage comparison when requests are increased ·320· 智 能 系 统 学 报 第 14 卷