CloudSim源码分析之DatacenterBroker--processEvent()（一）

 

                                              CloudSim源码分析之DatacenterBroker--processEvent()（一） 

 

每个CloudSim实体都继承并实现了SimEntity类的processEvent()方法，用来处理与其自身逻辑相关的事件，比如与DatacenterBroker相关的事件有：请求数据中心特征事件，虚拟机创建情况反馈事件，任务完成返回事件，仿真结束事件等。

CloudSim的事件都是在系统运行过程中不断产生的，并添加到等待队列，每个时钟要处理的事件会从等待队列（future）添加到延时队列中（deferred），在上一篇博文中详细分了runClockTick()方法，该方法实现在一个时钟心跳内处理在延时队列和等待队列中的事件，将队列中事件与相应的实体关联起来，利用该实体的processEvent()方法具体的处理事件。

DatacenterBroker是CloudSim中一个核心实体，它也有自己的事件处理方法，下面将详细分析其processEvent()：

// 处理与DatacenterBroker相关的事件

    @Override
    public void processEvent(SimEvent ev) {
        switch (ev.getTag()) {
            // Resource characteristics request

            // 资源特征请求事件（数据中心特征）

            case CloudSimTags.RESOURCE_CHARACTERISTICS_REQUEST:
                processResourceCharacteristicsRequest(ev);
                break;
            // Resource characteristics answer

            // 资源特征反馈事件

            case CloudSimTags.RESOURCE_CHARACTERISTICS:
                processResourceCharacteristics(ev);
                break;
            // VM Creation answer

            // 虚拟机创建反馈事件

            case CloudSimTags.VM_CREATE_ACK:
                processVmCreate(ev);
                break;
            // A finished cloudlet returned

            // 任务完成返回事件

            case CloudSimTags.CLOUDLET_RETURN:
                processCloudletReturn(ev);
                break;
            // if the simulation finishes

            // 仿真结束事件

            case CloudSimTags.END_OF_SIMULATION:
                shutdownEntity();
                break;
            // other unknown tags are processed by this method

            default:
                // 处理其他未知事件，可扩展

                processOtherEvent(ev);
                break;
        }
    }

      1、processResourceCharacteristicsRequest(SimEvent ev)分析

// 处理数据中心特征请求事件

    protected void processResourceCharacteristicsRequest(SimEvent ev) {
        // 这是数据中心ID列表，实际每个数据中心ID对应该数据中心的所有物理机列表
        setDatacenterIdsList(CloudSim.getCloudResourceList());
        // 初始化数据中心特征列表
        setDatacenterCharacteristicsList(new HashMap<Integer, DatacenterCharacteristics>());

        Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Cloud Resource List received with "
                + getDatacenterIdsList().size() + " resource(s)");
        // 向每个数据中心发送特征请求，创建数据中心特征事件
        for (Integer datacenterId : getDatacenterIdsList()) {
            sendNow(datacenterId, CloudSimTags.RESOURCE_CHARACTERISTICS, getId());
        }
    }

  2、processResourceCharacteristics(ev)分析

// 处理数据中心返回的数据中心特征

    protected void processResourceCharacteristics(SimEvent ev) {
        // 获取数据中心返回的数据中心特征
        DatacenterCharacteristics characteristics = (DatacenterCharacteristics) ev.getData();
        // 添加数据中心特征ID与数据中心特征的映射
        getDatacenterCharacteristicsList().put(characteristics.getId(), characteristics);

        // DatacenterBroker获取了所有数据中心的特征
        if (getDatacenterCharacteristicsList().size() == getDatacenterIdsList().size()) {
            setDatacenterRequestedIdsList(new ArrayList<Integer>());
            // DatacenterBroker了解到所有数据中心后，开始向数据中心创建虚拟机
            createVmsInDatacenter(getDatacenterIdsList().get(0));
        }
    }

DatacenterBroker获取了所有数据中心特征，开始在数据中心创建虚拟机：

// 在数据中心上创建虚拟机

    protected void createVmsInDatacenter(int datacenterId) {
        // send as much vms as possible for this datacenter before trying the next one
        // 尽量在一个数据中心上创建更多的虚拟机
        int requestedVms = 0;
        String datacenterName = CloudSim.getEntityName(datacenterId);
        for (Vm vm : getVmList()) {
            if (!getVmsToDatacentersMap().containsKey(vm.getId())) {
                Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Trying to Create VM #" + vm.getId()
                        + " in " + datacenterName);
                // 向该数据中心发送虚拟机创建请求事件，等待该数据中心处理该事件
                sendNow(datacenterId, CloudSimTags.VM_CREATE_ACK, vm);
                requestedVms++;// 向某数据中心请求创建虚拟机的次数

            }
        }
        // 将该数据中心ID添加到数据中心请求列表
        getDatacenterRequestedIdsList().add(datacenterId);

        setVmsRequested(requestedVms);// 设置请求次数

        setVmsAcks(0);// 设置应答次数

    }

3、processVmCreate(ev)分析

// 只是返回对虚拟机创建请求的一个响应，虚拟机的实际创建在这之前就完成了。

    protected void processVmCreate(SimEvent ev) {
        int[] data = (int[]) ev.getData();
        int datacenterId = data[0];
        int vmId = data[1];
        int result = data[2];

        if (result == CloudSimTags.TRUE) {
            // 添加虚拟机ID与数据中心ID的映射
            getVmsToDatacentersMap().put(vmId, datacenterId);
            // 将创建的虚拟机从vmList添加到vmCreatedList（vmList保存待创建的vm列表）
            getVmsCreatedList().add(VmList.getById(getVmList(), vmId));

            Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": VM #" + vmId
                    + " has been created in Datacenter #" + datacenterId + ", Host #"
                    + VmList.getById(getVmsCreatedList(), vmId).getHost().getId());
        } else {
            Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Creation of VM #" + vmId
                    + " failed in Datacenter #" + datacenterId);
        }

        incrementVmsAcks(); // 增加创建vm应答的次数

        // all the requested VMs have been created
        // 所有待创建的虚拟机都创建完毕
        if (getVmsCreatedList().size() == getVmList().size() - getVmsDestroyed()) {
            submitCloudlets(); // 提交用户任务至特定虚拟机

        } else {
            // all the acks received, but some VMs were not created
            // 所有的ack都收到了，但是有些vm未被创建
            if (getVmsRequested() == getVmsAcks()) {
                // find id of the next datacenter that has not been tried
                // 尝试在其他数据中心上创建虚拟机
                for (int nextDatacenterId : getDatacenterIdsList()) {
                    if (!getDatacenterRequestedIdsList().contains(nextDatacenterId)) {
                        createVmsInDatacenter(nextDatacenterId);
                        return;
                    }
                }

                // all datacenters already queried
                if (getVmsCreatedList().size() > 0) { // if some vm were created

                    submitCloudlets(); // 提交用户任务至特定虚拟机

                } else { // no vms created. abort

                    Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName()
                            + ": none of the required VMs could be created. Aborting");
                    finishExecution(); // 结束仿真

                }
            }
        }
    }

所有虚拟机创建成功后，向虚拟机分配云任务

// 将任务列表中的所有任务，分别提交给虚拟机

    protected void submitCloudlets() {
        int vmIndex = 0;
        for (Cloudlet cloudlet : getCloudletList()) {
            Vm vm;
            // if user didn't bind this cloudlet and it has not been executed yet
            // 如果该云任务还没有绑定虚拟机
            if (cloudlet.getVmId() == -1) {
                // 直接从已创建的虚拟机中从索引0开始找一台虚拟机，可是这台虚拟机（资源利用率、性能下降）可用吗？

                vm = getVmsCreatedList().get(vmIndex);
            } else { // submit to the specific vm // 该任务之前已经指定了虚拟

                vm = VmList.getById(getVmsCreatedList(), cloudlet.getVmId());
                if (vm == null) { // vm was not created // 指定的虚拟机创建失败，重新分配

                    Log.printLine( CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Postponing execution of cloudlet "
                            + cloudlet.getCloudletId() + ": bount VM not available");
                    continue;
                }
            }

            Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Sending cloudlet "
                    + cloudlet.getCloudletId() + " to VM #" + vm.getId());
            // 任务与虚拟机绑定

            cloudlet.setVmId(vm.getId());
            // 创建任务提交事件

            sendNow(getVmsToDatacentersMap().get(vm.getId()), CloudSimTags.CLOUDLET_SUBMIT, cloudlet);
            cloudletsSubmitted++; // 记录任务提交数

            vmIndex = (vmIndex + 1) % getVmsCreatedList().size(); // vmIndex加1，多于vm数时，再从第一台vm开始

            // 将该任务添加到已任务已提交列表
            getCloudletSubmittedList().add(cloudlet);
        }

        // remove submitted cloudlets from waiting list
        // 将已经提交的任务从cloudletList中移除
        for (Cloudlet cloudlet : getCloudletSubmittedList()) {
            getCloudletList().remove(cloudlet);
        }
    }

      4、processCloudletReturn(ev)分析

// 处理任务完成返回事件

    protected void processCloudletReturn(SimEvent ev) {
        // 获取该执行完成的用户任务
        Cloudlet cloudlet = (Cloudlet) ev.getData();
        // 将该任务添加到已完成任务列表
        getCloudletReceivedList().add(cloudlet);
        Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": Cloudlet " + cloudlet.getCloudletId()
                + " received");
        cloudletsSubmitted--; // 任务提交数减一

        // 满足下面条件，说明所有用户任务都执行完毕
        if (getCloudletList().size() == 0 && cloudletsSubmitted == 0) { // all cloudlets executed

            Log.printLine(CloudSim.clock() + ": " + getName() + ": All Cloudlets executed. Finishing...");
            clearDatacenters(); // 清理数据中心

            finishExecution(); // 仿真结束

        } else { // some cloudlets haven't finished yet // 有些任务还没有执行结束
            // 所有任务都已经提交，但是有些任务阻塞了，可能是在等待虚拟机的创建
            if (getCloudletList().size() > 0 && cloudletsSubmitted == 0) {
                // all the cloudlets sent finished. It means that some bount
                // cloudlet is waiting its VM be created
                clearDatacenters(); // 清理数据中心

                createVmsInDatacenter(0); // 仿真结束
            }
        }
    }

      5、shutdownEntity()，接收到END_OF_SIMULATION事件，仿真结束，清除所有实体。