CloudSim源码分析之DatacenterBroker--processEvent()

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()：

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// 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

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// 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

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// 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：

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// 在数据中心上创建虚拟机

protected void createVmsInDatacenter(intdatacenterId) {

// 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

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// 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

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// 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

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// 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。

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