基于PBS的集群作业调度策略的设计与实现
How to configure job scheduler (OpenPBS) for computer cluster
Portable Batch SystemOpenPBS Release 2.3Administrator GuideTranslator: 裴建中（北京工业大学）Email: pjz0311@QQ: 250386348注：翻译这一管理员指南仅仅是想和大家共同学习和交流与集群相关的知识，并无他意。
文中带有下划线的句子是我觉得理解的不好的地方，其后同时保留了原来的英文以便大家理解，请留意。
文中翻译不当的地方敬请各位批评更正。
1.介绍此文档用来为系统管理员提供构建、安装、配置并且管理PBS所需的一些信息。
很可能有一些重要的信息项被漏掉了。
这类文档中没有更加完善的了，到目前为止，它已经被好几个不同的管理员在不同的站点进行了更新，当然仍是比较欠缺。
1.1. 什么是PBS?PBS是一个批处理作业和计算机系统资源管理软件包。
它原本是按照POSIX 1003.2d批处理环境来开发的。
这样，它就可以接受批处理作业、shell脚本和控制属性，作业运行前对其储存并保护，然后运行作业，并且把输出转发回提交者。
PBS可以被安装并配置运行在单机系统或多个系统组来支持作业处理。
由于PBS的灵活性，多个系统可以以多种方式组合。
1.2. PBS的组件PBS包括四个主要的组件：命令组件、作业服务器、作业执行组件和作业调度器。
这里给出每一部分的简要描述来帮助你在安装过程中做出决定。
命令组件：PBS支持与POSIX1003.2d相一致的命令行和图形接口两种命令方式。
这些命令用于提交、监视、修改和删除作业。
命令可以被安装在任何PBS支持的系统类型上，并且不需要在本地安装任何其它的PBS组件。
共有三种类型的命令：任何已授权用户可以使用的命令；操作员命令；管理员命令；操作员和管理员命令需要不同的访问权限。
作业服务器：作业服务器是PBS的中心。
在本文档中，它一般被称作服务器或被称为可执行文件的名字pbs_server。
所有命令和其它守护进程都通过IP网络和服务器通信。
pbs作业管理系统
当为1是表示守护进程启动，0为守护进程不启动
start_mom=1
• 系统启动脚本 /etc/init.d/openpbs
• Server的系统启动脚本 /etc/init.d/pbs_server
• Scheduler系统启动脚本 /etc/init.d/pbs_sched
• Mom系统启动脚本 /etc/init.d/pbs_mom
30
PBS 作业脚本举例
2020/7/12
31
详细示例
编辑PBS脚本内容如下：（注意，#PBS行不是注释，所有说明行均 以###开始，即红色字体部分）
###声明作业名为mpi
#PBS -N mpi ###申请资源数为10个节点，每个节点16个cpu
#PBS -l nodes=10:ppn=16 ###将标准输出信息与标准错误信息合并输出到文件中
• 编译安装
[root@node1 /public/OpenPBS_2.3.16]# make [root@node1 /public/OpenPBS_2.3.16]# make install
2020/7/12
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PBS在机群上安装
由于节点系统相同，因而可以用如下SHELL script在 node2~node8上安装；
• 编译设置Leabharlann [root@node1 /public/OpenPBS_2.3.16]＃./configure --disable-gui -set-server_home=/var/spool/pbs --enable-docs --xlibraries=/usr/X11R6/lib64
其中，--x-libraries=/usr/X11R6/lib64是在X86_64 (AMD64或 EM64T)上安装时，需要指明系统64位库的位置。
pbs使用手册
pbs使用手册PBS（Portable Batch System）是一种用于管理和调度作业的软件系统，广泛应用于高性能计算和云计算环境。
以下是PBS使用手册的简要介绍：1. 作业提交：用户可以使用PBS命令行工具或脚本提交作业。
提交作业时，需要指定作业的名称、脚本文件、执行所需的资源等信息。
作业提交后，PBS会将作业放入队列中等待调度。
2. 作业调度：PBS使用作业调度器来决定作业的执行顺序。
调度器会根据作业的优先级、资源需求和可用资源的情况来选择合适的作业执行。
3. 作业执行：一旦作业被调度器选中，PBS会将作业分配到指定的计算节点上执行。
在作业执行期间，PBS会监控作业的运行状态，确保资源的正确使用和管理。
4. 作业管理：用户可以通过PBS命令行工具或Web界面查看作业的状态、资源使用情况、执行日志等信息。
用户还可以对作业进行控制，如暂停、恢复、杀死等操作。
5. 资源管理：PBS提供了一套完整的资源管理机制，包括对计算节点、存储设备和网络资源的管理。
用户可以通过PBS来申请和释放资源，以满足作业的资源需求。
6. 用户认证和权限管理：PBS支持用户认证和权限管理功能，以确保只有授权用户才能提交和管理作业。
用户需要使用有效的用户名和密码登录系统，并具有相应的权限来执行特定的操作。
7. 日志和监控：PBS提供了详细的日志记录和监控功能，以便用户了解作业的执行情况和系统的运行状态。
用户可以通过查看日志文件来获取作业的执行日志、系统事件等信息。
以上是PBS使用手册的简要介绍，具体的操作细节和配置选项可能因版本和实际应用而有所不同。
建议查阅具体版本的PBS文档或向专业人员咨询以获得更详细的信息和使用指导。
PBS作业调度系统
#PBS -l nodes=node1:ppn=8+node2:ppn=8
查询作业状态
作业提交后，会生成一个作业号，如： [dawning@node1 ~]$ qsub test.pbs 93.node1 查看集群作业运行状态： [dawning@node1 ~]$ qstat Job id Name User Time Use S Queue ---------------- -------------------------------------- - ----93.node1 test.pbs test 0 R default 95.node1 vasp.Hg vasp 0 E default 111.node1 structure amber 0 Q default
一个复杂的PBS脚本
#!/bin/bash #PBS -N jobname #PBS -l nodes=2:ppn=8
cat `echo $PBS_NODEFILE` > $HOME/$PBS_JOBID.nodes for node in `cat $HOME/$PBS_JOBID.nodes` do ssh $node mkdir /tmp/$PBS_JOBID ssh $node cp -rf $PBS_O_WORKDIR/* /tmp/$PBS_JOBID/ done
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PBS运行参数
在 PBS 脚本和 qsub 命令行中均有效，qsub命令行参数的优先级更高
运行参数 -a <作业开始运行的时间> -A <用户名> -o <标准输出文件的路径> -e <标准错误输出的路径> 说 明 向PBS系统指定作业运行的开始时间。 作业运行时间格式为： [[[[CC]YY]MM]DD]hhmm[.SS] 使用不同的用户来提交作业，缺省使用当前用户名 该参数指定标准错误输出的位置，缺省的情况下，PBS系统把标准输 出和标准错误输出放在用户qsub命令提交作业的目录下。 标准错误输出：<作业名>.o<作业号> 标准错误输出：<作业名>.e<作业号> 路径使用如下格式标准： [<节点名>:]<路径名> 指定提交的作业名 指定作业提交的目标队列，其中目标队列可以是目标队列、目标节点 名或者是目标节点上的队列。如果目标队列是一个路由队列，那 么服务器可能把作业路由到新的队列中。如果该参数没有指定， 命令qsub会把作业脚本提交到缺省的队列中。 该参数指定作业脚本申请的PBS系统资源列表。 申请资源列表使用如下格式： <资源名>[=[<数量>]][,资源名[=[<数量>]]， …..] 例如作业希望申请在双路节点上申请5个CPU资源的情况， 则可以在脚本中如下： #PBS –l nodes=2:ppn=2+1:ppn=1
pbs原理
pbs原理
PBS原理是在计算机科学中，用于实现并发计算的一种技术，也是一个在集群环境下实现任务调度的标准。
PBS即Portable Batch System，又称为PBS Pro。
PBS Pro最初由NASA的Ames研究中心开发，目前由Oracle公司维护。
PBS系统是一个分布式、可扩展、模块化的任务调度与管理系统，提供了高效的作业提交和进程管理方式，可以控制大规模并行计算环境中的作业分配和资源分配。
PBS Pro 主要用于处理大规模计算机群，例如超级计算机。
它可以让用户和管理人员对计算机群的使用和资源进行管理。
PBS系统可以被用于处理一个以上的任务或作业，这些作业可以在集群中的任何节点上运行。
PBS系统提供了一个统一的接口来管理所有的作业，并为用户提供了对系统资源的访问控制。
此外，PBS系统还提供了可扩展性和可靠性，这使得它可以在不同的操作系统和处理器体系结构上运行，并提供全天候的操作。
在PBS系统中，任务提交可以通过一个命令行工具或脚本来完成。
这个命令指定了所需的资源（包括节点数、处理器数、内存大小和磁盘空间），以及任务的执行脚本。
PBS 系统会将任务放置在系统的计算节点上执行，并可持续跟踪和报告任务的状态。
用户可以在系统中直接提交作业，也可以使用PBS Pro的Web界面来完成这个任务。
PBS系统提供了强大的资源管理和作业调度功能。
当有新的作业到达时，PBS系统会为其分配可用的资源，并安排适当的执行顺序。
此外，系统还能够自动处理失败的任务，并重新开始运行。
PBS作业调度应用与说明
PBS(Portable Batch System)最初由NASA的Ames研究中心开发，主要为了提供一个能满足异构计算网络需要的软件包，用于灵活的批处理，特别是满足高性能计算的需要，如集群系统、超级计算机和大规模并行系统。
PBS的主要特点有：代码开放，免费获取；支持批处理、交互式作业和串行、多种并行作业，如MPI、PVM、HPF、MPL；PBS是功能最为齐全, 历史最悠久, 支持最广泛的本地集群调度器之一. PBS的目前包括openPBS, PBS Pro和Torque三个主要分支. 其中OpenPBS是最早的PBS系统, 目前已经没有太多后续开发, PBS pro是PBS的商业版本, 功能最为丰富. Torque是Clustering公司接过了OpenPBS, 并给与后续支持的一个开源版本.PBS的应用不同于一般的直接运行: mpirun –np number ./executable_file直接运行上句，则只能在单个节点上进行并行计算。
如果要在多个节点上并行执行则要写machinefile或p4pgfile，两种文件的具体写法参考张林波等《并行计算导论》。
运行命令分别为：mpirun –machinefile filenamempirun –p4pg filename应用PBS提交任务则会形成任务队列，依次执行，有效分配资源，避免资源竞争。
否则CPU时间片会轮流分配给各个人的任务，从而影响所有人的正常作业。
torque PBS 提供对批处理作业和分散的计算节点(Compute nodes)的控制。
•安装Torque组件：在一个节点上(head node)安装pbs_server，所有计算节点上安装pbs_mom，所有计算节点和提交节点上安装PBS客户端。
至少做最基本的配置，使Torque系统跑起来，也就是使pbs_server能知道该和哪些机器通话。
•在pbs_server上创建一个作业提交队列。
PBS管理系统(两篇)2024
引言概述：本文将详细介绍PBS管理系统的相关内容。
PBS管理系统是一种专门设计用于管理和调度计算机集群资源的系统。
随着计算机集群的规模和复杂性不断增加，PBS管理系统在提高资源利用率、优化作业调度、降低负载等方面发挥着重要作用。
本文将从五个主要方面进行阐述，分别是资源管理、作业调度、性能优化、用户界面和安全性。
正文内容：一、资源管理1. 节点管理：介绍如何通过PBS管理系统对计算机集群中的节点进行管理，包括添加、删除、配置等操作。
2. 队列管理：详细介绍如何创建和管理多个队列，以及如何为不同类型的作业分配合适的队列。
3. 资源分配策略：探讨不同的资源分配策略，如按照节点数量、负载情况、作业优先级等进行资源分配。
4. 优先级管理：解释如何设置作业的优先级，以便合理分配资源和满足用户需求。
5. 负载平衡：说明如何通过PBS管理系统实现计算机集群的负载平衡，提高资源利用率和系统性能。
二、作业调度1. 作业提交与监控：介绍如何通过PBS管理系统提交和监控作业的状态、进程和资源使用情况。
2. 作业依赖性管理：讨论如何设置作业之间的依赖关系，以实现作业之间的顺序执行和数据传递。
3. 作业调度策略：探讨不同的作业调度策略，包括先来先服务、最短作业优先、公平分享等，以满足用户需求和提高系统性能。
4. 作业优化技巧：介绍一些优化作业调度性能的技巧，如并行作业调度、负载预测等。
5. 容错与恢复：详细说明如何通过PBS管理系统实现作业容错和故障恢复，保证作业的可靠执行。
三、性能优化1. 系统调优：介绍如何通过调整系统参数、优化硬件设备和网络等方式提高系统的整体性能。
2. 作业性能分析：讨论如何通过PBS管理系统对作业性能进行分析，找出性能瓶颈并进行优化。
3. 资源利用率优化：探讨如何通过合理的资源分配和负载平衡来提高资源利用率和系统性能。
4. 作业并行计算优化：解释如何通过并行计算技术优化作业的计算性能，提高作业执行速度和效率。
计算网格中作业调度系统GridPBS的设计与实现
中 圈分类号ｌＴ３３ Ｐ９
计算网格 中作 业调度系统 Ｇ ｉＰ Ｓ的设计与实现 ｒ Ｂ ｄ
孙 帅 。杨 凡，事 万城 ．董小社
（ 两安交通大学计算机科学与技术系 ，西安 ７０４ ） １０９ 摘 要 ：通过对 目前流行的集群 调度系统 Ｐ Ｓ 行封装和扩展 ，设计并实现 了一个计算 网格作业调度系统 Ｇ ｉ Ｂ 。该系统可使 Ｐ Ｓ系 Ｂ 进 ｒＰ Ｓ ｄ Ｂ
性 ，更改资源配置 ；具有一定 的作业监控能力和安全机制 。 本文设 计并实现 了一种基于 Ｐ Ｓ的校 园网格环境中的计 Ｂ 算网格调度 系统 Ｇ ｉＰ Ｓ ｒ Ｂ 。该系统结合现有 Ｐ Ｓ的特点并对 ｄ Ｂ
统 的应用拓展到整个计算 网格环境 ， 克服 了现有 Ｐ Ｓ系统只能在单个集群节点上运行 的局限性 根据计算 网格 中的集群 资源运行情 况对用 Ｂ 户作业进行 凋度 分配 ，从而有效地整合和利 用计 算网格各节点 的计 算能力 。
关ｔ词 ：Ｐ Ｓ Ｂ ；计算网格 ；Ｇ ｉ Ｂ ；网格调 度系统 ｒＰ Ｓ ｄ
ｏ ａ ｕ ｒｄａ ｄｍａ ｅｆ ｌ ｕｅｏ ｈ ｏｗｅ ｓｏ ｔ ｅｃｕ ｔｒ． ｆｃ ｍｐ ｓｇ ｎ ｋ ｕ ｌ ｓ ｆｔｅｐ ｉ ｒ ｆ ｈ ｌｓｅ ｓ
［ ｙｗ ｒ ｓ ＢＳ Ｃ ｍｐ ｔ ｇｇ ｄ ＧｉＰ Ｓ Ｇ ｄｓｈｄ ｌ ｓ ｍ Ｋｅ ｏ ｄ ］Ｐ ； ｏ ｕｉ ｒ ； ｒ Ｂ ； ｒ ｅｕｅｓ ｔ ｎ ｉ ｄ ｉ ｃ ｙｅ
ｄｓｄ ａｔｇ ｓ ｆｈ ｘｓ ｄＰ Ｓｗ ｉｈｃｌｏ ｌ ｄ ｎｓ ｒ ｉｇｅｎ ｄ ． ｈ ｒ Ｐ Ｓｃｎｓｈ ｄ ｌｔｅｕｅｓｊｂ ｅ ａ ｇ ｆ ｅｅｖｒｎ ｎ ｉ ｖ ｎａｅ ｅ ｉｅ Ｂ ｈｃ ａ ｎｙａｍｉｉｔ ｓ ｌ ｏ ｅＴ ｅＧ ｉ Ｂ ａ ｃｅ ｕｅ ｈ ｓｒ’ｏ ｓｎｔ ｎ ｅ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ａ ｏｔ ｅ ｔ ｌ ｅａ ｎ ｄ ｉｈｒ ｏｔ ｈ ｏ
pbs作业管理系统
为了提供一组节点的分配的方法，零个或者多个特性被赋给每个 节点。这个特性不过是一串对于PBS没有含义的字母和数字的组 合(第一个字符必须是字母)。
2019/8/28
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PBS 安装
• 解压源文件包
[root@node1 /public]# tar -zxvf openpbs-2.3.16.tar.gz
支持静态负载均衡；如有checkpoint 功能，可支持动态负载均衡
资源共享
仅能够共享硬件资源
可以共享硬件、软件和证书等资源
服务质量Qos
可能造成大作业饥饿，无Qos
机群一致性的层次
入口不一致，仍为多机系统；可以提供 存储一致性
对用户权限、资源和作业的 高级管理策略
无法实现
只要策略适当，可以保证Qos 提供单一系统入口和存储一致性
2019/8/28
12
术语
• 节点(node)
一个单一的操作系统映像，一个统一的虚拟内存映像一个或多个 cpu，一个或多个IP地址的计算机系统被称之为一个节点。通常执 行主机(execution host)也被称之为节点。
• 节点属性
队列、服务器和节点都有与自己相关的属性，这些属性提供控制 信息。与节点相关的属性有：状态、类型、虚拟处理器的个数、 作业列表(本节点被分配给的作业)以及节点的特性。……
#!/bin/bash for i in `seq 2 8` do echo “node$i ----------------------------------“ rsh node$i “cd /public/openpbs; make install” echo “-------------------------------------------“ echo “”
pbs作业系统的应用原理
PBS作业系统的应用原理什么是PBS作业系统？PBS（Portable Batch System）作业系统是一种用于管理和调度大规模计算集群上任务的软件系统。
它允许用户向集群提交作业，并负责分配集群资源、调度任务和监控作业执行情况。
PBS作业系统的应用原理PBS作业系统的应用原理可以概括为以下几个步骤：1.作业定义和提交:–用户使用PBS命令行工具或PBS作业管理界面定义作业的资源需求、执行命令、作业优先级等参数。
–用户将作业提交给PBS作业队列。
2.资源请求和分配:–PBS作业队列接收到用户提交的作业后，根据作业的资源需求、当前集群的资源状况和调度策略，决定将作业放入哪个作业队列。
–当作业队列中有可用资源时，PBS作业调度器将根据作业的优先级和其他调度策略，为作业分配资源。
–资源可以包括CPU核心、内存、GPU等。
3.作业执行:–一旦作业被分配到资源，PBS作业系统将启动相应的进程来执行该作业。
–PBS作业系统会为每个作业分配一个专门的执行环境，以避免作业之间的干扰。
–作业执行过程中，PBS作业系统会监控作业的状态，并记录相关日志。
4.作业调度和控制:–在作业执行过程中，PBS作业系统会根据资源的可用情况和调度策略，以及作业的优先级，动态调整作业队列中的作业顺序。
–如果作业的资源需求无法满足，作业将被暂时挂起，直到有足够的资源可用时再继续执行。
–PBS作业系统还支持作业的暂停、恢复、终止等控制操作。
5.作业完成和输出:–一旦作业完成，PBS作业系统会将作业的输出文件复制到指定的目录。
–用户可以通过PBS作业系统提供的命令行工具或界面查看作业的状态和输出结果。
PBS作业系统的优点•资源利用率高：PBS作业系统能够根据资源的可用情况和作业的优先级，动态调整作业队列中的作业顺序，从而最大化资源的利用率。
•作业调度灵活：PBS作业系统支持多种调度策略，用户可以根据实际需求选择最合适的调度策略。
同时，PBS作业系统还允许用户自定义调度策略。
作业调度系统PBS（Torque）的设置
作业调度系统PBS（Torque）的设置1、修改/var/spool/torque/server_priv/⽬录下的nodes⽂件##Node1 np=16 gpus=4Node2 np=16 gpus=4...其中Node1为计算节点名字，np为逻辑核数，gpus为显卡数该⽂件给出了计算集群的最⼤可⽤资源2、重新启动pbs##\#service pbs_mon restart\#service pbs_server restart\#service pbs_sched restart注意要按照顺序重启服务3、 qmgr 是Torque⽤户对队列进⾏管理的交互界⾯##在root账户下进⼊qmgr\#qmgrQmgr:list queue QueueName //查看队列属性Queue QueueNamequeue_type = Executionmax_user_queuable = 100total_jobs = 0state_count = Transit:0 Queued:4 Held:0 Waiting:0 Running:1 Exiting:0 Complete:0resources_max.ncpus = 12resources_default.ncpus = 12resources_default.nodes = 1resources_default.walltime = 01:00:00mtime = Tue Jan 30 16:14:38 2018resources_assigned.ncpus = 4resources_assigned.nodect = 1max_user_run = 1enabled = Truestarted = True如要启⽤队列Qmgr:set queue QueueName enabled=True相应的设置项在中给出max_user_queuable ：队列中⼀个⽤户能提交的最⼤作业数max_user_run ：队列中⼀个⽤户同时运⾏的作业数resources_max.ncpus ：最⼤可⽤逻辑核数total_jobs ：当前提交的作业数如果要求⼀次执⾏⼀个任务，该任务占⽤12个核，其余任务需要排队，则设置max_user_run=1.然后在作业提交脚本.pbs中 -np 12qmgr不需要重新启动pbs服务4、如何将pbs_mom, pbs_server 和 pbs_sched ，并添加为系统服务,设置为开机启动##cd /usr/local/src/torque-2.5.12/contrib/init.d/cp pbs_mom pbs_server pbs_sched /etc/init.d/chkconfig --add pbs_momchkconfig --add pbs_serverchkconfig --add pbs_sched。
集群系统的资源调度管理实现
集群系统的资源调度管理实现摘要：针对集群系统节点数较多，安装配置工作繁杂及个别计算节点死机难以检测的情况，采用XCAT管理集群的系统安装与环境配置、PBS管理作业的调度、GANGLIA监控集群资源的方法能很好的解决集群面临的管理和资源合理利用问题，大大的减轻了集群管理员的负担，使集群最大限度的发挥其计算优势。
关键词：集群XCAT PBS MAUI GANGLIA在许多生产和科研领域，传统的单台计算机独立工作的方式已经不能再满足与日俱增的计算需求，越来越多的科研和生产单位需要计算能力足够强大的高性能计算机。
集群作为构建高性能计算平台首选的架构，具有性价比高、可扩展性好、资源利用效率较高等优点，但集群也有它存在的不足，比如当集群系统中的节点数比较多时，会出现集群的安装配置工作相当繁杂，集群资源利用率不充分，有的计算节点死机了很难检测到等情况，因此需要有一个比较科学的集群系统管理、作业管理、资源监控的方法，来对集群系统的资源进行有效的利用。
1背景知识集群(Cluster)是一组相互联连接的独立节点的集合，节点可以是个人计算机（同构或异构），也可以是工作站，或者其它高性能计算机等等，并以单一系统的模式加以管理，即充分利用集群中每一节点的资源，实现复杂运算的并行处理。
每个节点有其自己的存储器（亦有共享存储设备）、I/O设备和操作系统，它们除了可以作为一个单一的计算资源供交互式用户使用外，还可协同工作，并表现为一个单一的、集中的计算资源。
一般而言，集群由以下重要部件组成：多个节点（PC、工作站、HPC或SMP），支持集群系统的操作系统(Linux，Solaris)，高性能网络（如千兆以太网或Myrinet），网络接口卡(NIC)，快速通信协议和服务，集群中间件，并行编程环境和工具（如编译器、PvM和MPI）。
2集群管理过程与资源调度实现集群系统的安装是集群管理的基础，集群系统安装主要是指计算节点上操作系统、文件系统的安装。
利用PBS搭建可自由扩展高性能集群研究
２ Ｐ Ｂ Ｓ
２ ． １ Ｐ Ｂ Ｓ 的结 构 。Ｐ Ｂ Ｓ 作为 一个批 处理 系统 ，主 要 有 四 个 部分 构 成 ： １ ． 主 节 点 ，是 整 个 Ｐ Ｂ Ｓ 的 核 心进 程 （ Ｐ Ｂ Ｓ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ｅ Ｒ ） 所在 ，负责与 其它 节点进 行交 互 ，作为 主 节点 的 同时也可 以作 为其 它节 点 。２ ． 提 交 、交互节 点 ，为 用户 提供 了一个 接 口来 管理作 业 。通 过这 些节 点 ，用户 可 以查 询 、修改 他们 的作业 。３ ． 计 算节 点 ，是整个 Ｐ ＢＳ的主
随着 计算 机技 术 的迅 猛发 展 ， 高性 能计 算技 术在 国 内外 已 成为 不可 或缺 的核心 技术 。它在 科学研 究 、工程技 术 以及
不公平。在批处理系统中Ｉ ，调度器负责解决这些复杂 问
题 ，决定 了批 处理 系统 的价值 。 调度 器应 该确 保提 交 的作 业都 是相 互独立 的。 如果 允
理 ，如开 始 、 结 束或 者终 止等等 。 ４ ． 资源 ， 包 括高速 网络 、 存储 系 统和软 件许 可证 等 。 采 用智 能化 的管理 ，来确 保公 平和 提 高资源 利用 率 。 ２ ． ２ Ｐ Ｂ Ｓ 作业 调度 。Ｐ Ｂ Ｓ的作 业调 度 ，是一个 自 动 化 的过 程 ，不需 要用 户干 预 。当一个 用户 提交 作业 时 ， 交 互节 点会将 提交 作业 消息 发给主 节 点。 主 节 点会通 过一个 调度 器来 询 问每 个 计算 节 点 的情况 ，这个 调度 器 有 Ｐ Ｂ Ｓ 所 指 定的一 些管 理策 略 ， 调度 器循 环来遍 历所 有 的计算 节 点。 计算 节点 收到 查询 消息 时 ， 就会扫 描 自身 的机 器情 况 ， 完毕 后给 调度器 发送 消 息 。调 度器 收到计 算节 点 消息后 ， 根据 作业来 指 定合适 的计 算节 点来 运行 作业 。 ２ ． ３ 批处 理 系统 的价 值 。批 处 理 系统 在共 享 资源 上 提供 了一 种提 交 、 运 行和 跟踪作 业运 行 的机制 。批处 理系 统的主要职责之一就是分布式资源 的集 中访 问。 这大大简 化 了用户 使用 分布 式 资源 的方式 ， 对 于所 有用 户来说 看 到 的资源 都是 一样 的 。 然而 ， 批 处理系 统必 须做 的远不 止提
PBS作业调度使用方法
PBS作业调度使用方法PBS（Portable Batch System）是一种常用的作业调度系统，广泛应用于高性能计算领域。
它可以帮助用户合理利用计算资源，提高作业的执行效率。
下面将介绍PBS作业调度的使用方法。
第一步：了解PBS系统在开始使用PBS之前，用户需要了解PBS系统的基本原理和工作机制。
PBS系统由三个主要组件组成：作业队列、作业调度器和计算节点。
作业队列是存放待执行作业的地方，作业调度器负责根据预设规则从队列中选择合适的作业进行调度，计算节点是具体的计算资源。
了解这些组件的工作原理，可以帮助用户更好地使用PBS系统。
第二步：编写PBS作业脚本1.指定作业名称：使用#PBS-N命令指定作业的名称，便于区分和管理不同的作业。
3. 指定作业运行位置：使用#PBS -l nodes命令指定作业在计算节点上的运行位置。
可以指定节点的数量和类型。
4.指定作业输出和错误信息：使用#PBS-o和#PBS-e命令指定作业的输出和错误信息保存的文件。
5. 指定作业执行脚本：使用#PBS -l select和#PBS -l place命令指定作业执行的脚本。
6.指定作业执行的其他参数：用户还可以根据自己的需要指定其他的作业执行参数，如内存占用、运行环境等。
第三步：提交作业在编写完PBS作业脚本之后，用户可以使用qsub命令将作业提交给PBS系统进行执行。
qsub命令的基本语法如下：``````其中，X是所需的节点数，Y是每个节点所需的CPU数，Z是每个节点所需的内存数，W是作业的运行时长。
output_file和error_file分别是指定的输出和错误文件，PBS_script是用户编写的PBS作业脚本。
第四步：管理和控制作业在作业提交之后，用户可以使用qstat命令查看作业的状态和进度。
qstat命令可以显示当前队列中的所有作业及其相关信息，包括作业ID、状态、所需资源等。
用户还可以使用qdel命令取消正在执行或排队的作业。
PBS作业调度系统
❖ 编译和安装
[root@node1 torque-2.1.17]# make [root@node1 torque-2.1.17]# make install
能够很好地实现
通讯量与系统规模成线形放缩，可 以很好的扩展
对程序类型无限制
作业调度系统的组成
❖ 资源管理器： 管理集群的硬件资源及认证信息等
❖ 队列管理器： 管理当前所有已提交但还未完成的作业
❖ 调度器： 为作业分配资源
作业调度系统的结构
内容
• 作业调度系统概述 • PBS作业调度系统 • 作业调度系统的使用
PBS 的基本原理
PBS 的优缺点
✓ 符合POSIX 1003.2d 标准 ✓ 支持系统级检查点功能
（需底层操作系统支持）
✓ 很好的大规模扩展性 ✓ 独立的调度模块 ✓ 支持作业依赖和用户映射
➢ 只支持Unix类操作系统 ➢ 多集群协作功能有限 ➢ 不支持用户级检查点功能
术语
❖ 节点(node)
qmgr命令（管理员使用）
v 输入qmgr进入交互式模式后即可输入各种命令
动作 对象类型 对象名 属性 操作符 值（，属性 操作符 值）……
v qmgr操作：
create
创建一个对象
delete
删除一个对象
set
设置对象的属性 unset
除去对象的属性
打印对象的属性 list
列出对象的属性
内容
• 作业调度系统概述 • PBS作业调度系统 • 作业调度系统的使用
PBS简要使用说明
PBS作业调度系统简要使用说明提交作业以test01用户登录到lxcn01..04任一节点,并ssh到lx0110上使用qsub命令行提交作业下面是418号作业的输出使用脚本提交作业脚本内容如下：提交作业及查看作业状态（要查看列详尽作业相关请执行qstat -f job_id）：下面的为419号作业标准输出部分截图作业提交脚本编写参考其实质是shell脚本，只不过添加了一些PBS参数或设定而已常用的PBS选项有：这里要特别说明一下是的#PBS -l，其格式与qsub -l是一样的，下面举例说明ex1: qsub -l nodes=5等价于脚本中的#PBS -l nodes=5,表示使用集群中任意五个节点来执行该作业ex2: qsub -l nodes=2:server+14等价于脚本中的#PBS -l nodes=2:server+14,表示使用集群中的两个server节点与另外十四个节点来执行该作业ex3: qsub -l nodes=4:ppn=2等价于脚本中的 #PBS -l nodes=4:ppn=2，表示该作业需要四个节点且每个节点都有两个虚拟处理器空闲ex4: qsub -l nodes=lx0111:ppn=4+lx0112:ppn=2等价于脚本中的#PBS -l nodes=lx0111:ppn=4+lx0112:ppn=2，表示该作业需要lx0111上的四个空闲处理器与lx0112上的两个空闲处理器来共同完成注：更详细用法请参照官方手册常用命令pbsnodes: 查看节点状态相关参数有：-a 列出所有结点及其属性，属性包括“state”和“properties”-o 将指定结点的状态标记为“offline”。
这将帮助管理员暂时停止某些结点的服务-l 以行的方式列出被标记的结点的状态，如-l free，-l offline-c 清除结点列表中的“offline”或“down”状态设置，使结点可以被分配给作业-r 清除指定结点的“offline”状态qsub: 作业提交，前面已有举例qdel: 取消作业，指定相关作业的ID号即可，非结束态的作业才能被取消qhold: 挂起作业qrls: 取消挂起qstat:查看作业状态qstat [-f][-a][-i] [-n][-s] [-R] [-Q][-q][-B][-u]参数说明：-f jobid 列出指定作业的信息-a 列出系统所有作业-i 列出不在运行的作业-n 列出分配给此作业的结点-s 列出队列管理员与scheduler所提供的建议-R 列出磁盘预留信息-Q 操作符是destination id，指明请求的是队列状态-q 列出队列状态，并以alternative形式显示-au userid 列出指定用户的所有作业-B 列出PBS Server信息-r 列出所有正在运行的作业-Qf queue 列出指定队列的信息其中，有以下几种状态C：作业完成E：作业退出H：作业挂起中Q：作业排队中R：作业运行中T：作业被移走W：作业等待中S：作业中断更多更详细内容：Do Not Touch!!!通过队列资源控制实现对用户可用资源的控制先建立一个队列test00并指定队列成员能使用的最大CPU核数为100,命令如下qmgr -c 'create queue test00'qmgr -c 'set queue test00 queue_type = Execution'qmgr -c 'set queue test00 resources_max.procct = 100'qmgr -c 'set queue test00 acl_group_enable = True'qmgr -c 'set queue test00 acl_groups = users'qmgr -c 'set queue test00 enabled = True'qmgr -c 'set queue test00 started = True'队列创建好后，测试提交；测试脚本如下：[test01@lx0110 ~]$ cat test.pbs#PBS -N test00#PBS -q test00#PBS -l nodes=10:ppn=12NP=`cat $PBS_NODEFILE | wc -l`cd $PBS_O_WORKDIR#cat $PBS_NODEFILE | uniqecho Job started at `date`sleep 20echo Job finished at `date`测试结果如下：[test01@lx0110 ~]$ qsub test.pbsqsub: Job exceeds queue resource limits MSG=cannot satisfy queue max procct requirement。
PBS使用说明
PBS使用说明PBS是公开源代码的作业管理系统，在此环境下运行，用户不需要指定程序在哪些节点上运行，程序所需的硬件资源由PBS管理和分配。
PBS(Portable Batch System)是由NASA开发的灵活的批处理系统。
它被用于集群系统、超级计算机和大规模并行系统。
PBS主要有如下特征：易用性：为所有的资源提供统一的接口，易于配置以满足不同系统的需求，灵活的作业调度器允许不同系统采用自己的调度策略。
移植性：符合POSIX 1003.2标准，可以用于shell和批处理等各种环境。
适配性：可以适配与各种管理策略，并提供可扩展的认证和安全模型。
支持广域网上的负载的动态分发和建立在多个物理位置不同的实体上的虚拟组织。
灵活性：支持交互和批处理作业。
OpenPBS( /)是PBS的Open Source的实现。
商业版本的PBS可以参照：/。
1、PBS命令PBS提供4条命令用于作业管理。
(1)qsub 命令—用于提交作业脚本命令格式：qsub [-a date_time] [-c interval] [-C directive_prefix][-e path] [-I] [-j join] [-k keep] [-l resource_list] [-m mail_options][-M user_list][-N name] [-o path] [-p priority] [-q destination] [-r c][-S path_list] [-u user_list][-v variable_list] [-V][-W additional_attributes] [-z][script]参数说明：因为所采用的选项一般放在pbs脚本中提交，所以具体见PBS脚本选项。
例：# qsub aaa.pbs 提交某作业，系统将产生一个作业号(2)qstat 命令—用于查询作业状态信息命令格式：qatat [-f][-a][-i] [-n][-s] [-R] [-Q][-q][-B][-u]参数说明：-f jobid 列出指定作业的信息-a 列出系统所有作业-i 列出不在运行的作业-n 列出分配给此作业的结点-s 列出队列管理员与scheduler所提供的建议-R 列出磁盘预留信息-Q 操作符是destination id，指明请求的是队列状态-q 列出队列状态，并以alternative形式显示-au userid 列出指定用户的所有作业-B 列出PBS Server信息-r 列出所有正在运行的作业-Qf queue 列出指定队列的信息-u 若操作符为作业号，则列出其状态。
pbs提交作业
PBS提交作业介绍PBS（Portable Batch System）是一种用于提交、管理和调度作业的系统。
它是一个开放源代码的作业调度系统，在大规模的并行计算环境中被广泛使用。
本文将详细介绍如何使用PBS提交作业，包括作业的准备、提交、管理和调度等方面。
准备作业在使用PBS提交作业之前，我们需要准备好作业的相关内容。
包括作业的脚本、输入数据和输出路径等。
编写作业脚本作业脚本是用于告诉PBS系统如何运行作业的脚本文件。
它通常是一个批处理脚本，可以使用各种编程语言编写，比如Shell脚本、Python脚本等。
作业脚本需要包括作业的运行命令、输入参数、输出路径等信息。
以下是一个示例的PBS作业脚本：#PBS -N MyJob#PBS -l nodes=1:ppn=8#PBS -l walltime=1:00:00#PBS -o output.log#PBS -e error.logcd $PBS_O_WORKDIRecho "Job started on `hostname` at `date`"# 运行作业命令./myjob.exe -input input.txt -output output.txtecho "Job ended at `date`"上述脚本中的PBS指令用于设置作业的相关参数，包括作业名称、使用节点数量、运行时间限制、标准输出和错误输出文件等。
在作业脚本的末尾，我们可以定义具体的作业运行命令。
准备输入数据在提交作业之前，我们需要确保有足够的输入数据供作业使用。
可以将输入数据存放在本地文件系统或者分布式文件系统中，根据实际情况来选择。
设置输出路径作业运行结束后，输出的结果需要保存在一个确定的路径上。
可以将输出数据存放在本地文件系统或者指定的网络存储中。
提交作业准备完作业相关内容后，我们可以使用PBS提交作业。
在PBS环境下，通过使用qsub命令来提交作业。
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Ｚ ａ ｎ ｄ ｌｕ ｋ ｉ Ｈｕ Ｊａ ｐｎｇ ｈ ｏ Ｚｏ ｇ ｉ ｔ ａ ｉｎ ｉ
同属于研究产【， ｐｎ Ｂ １ Ｏ ｅＰ Ｓ提供 了灵活的调度策略 ５ Ｉ ３ 口
特别 是 满 足 高性 能 计 算 的需 要。它 提 供 Ｔ Ｌ Ｃ、 ＢＣ 、 Ａ Ｌ Ｃ三种过程语言 ， 其调度策略允许被 修改 ， 以适应不 同的计算需要和 目标。 目前存在两种版
Ｌ Ｆ Ｌ Ａ Ｌ ￣ Ｌ Ｒ是商业软件。比较各个系统 ， Ｓ 、Ｏ Ｄ Ｅ￣ Ｅ Ｅ 都不同程度的：在优缺点 ， Ｏ ｅＰ Ｓ和 Ｃ Ｎ Ｏ 如 ｐｎ Ｂ Ｏ ＤＲ
１ 引言
集群及类集群系统已经存在好多年 ， 成为 目前 高性能计算机的主流 ， 而集群作业管理则是保证集
对集群还是相对提供了很好的支持， 由于本集群 但
项目 属于对地理信息的并行处理， 于作业 调度的 对
执行 时 间和 吞 吐 量有 很 高 的要 求 ， 然 需 要 在 仍 Ｏ ｅＰ Ｓ ｐｎ Ｂ 基础平台上对作 业调度策略进行二次开 发， 针对这一需求 ， Ｏ ｅＰ Ｓ为基础 ， 以 ｐｎ Ｂ 设计并实现
Ａ ｓｒｃ Ｓ ｈｄｌ ｇｐｌ ｙｉ ｔｅｋ ｙｉ ｕ ｎｊｂｍａａｅ ｅｔ ｙｔ ｂｔａｔ ｃｅｕｉ ｏｉ ｈ ｅ ｓ ｅｉ ｎ ｇｍ ｎ ｓｓ ｍ．Ｆｒｔ ，ｔｉ ｐｐ ｒｉ ｒ ｕｅ ｈ ｒｈｔｃ ｒ ａｄ ｎ ｃ ｓ ｓ ｏ ｅ ｉ ｌ ｈｓ ａｅ ｔ ｄ ｃｓｔｅａ ｉ ｔ ｅ ｎ ｓｙ ｎｏ ｃ ｅｕ
（ ｃｏｌ ｆ ｏ ｕｅ ｃｅｃ ｎ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｂ ｉｎ ｎｖｒｔ ｆ ｅｏ ａｔ ｓ ｎ ｓ ｏａ ｔｓ ｅｊ ｇ １０ ８ ） Ｓｈｏ ｏ ｍｐ ｔ ＳｉｎｅａｄＥ ｇ ｅｒ ， ｅ ｉ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｒｎ ｕｉ ｄＡ ｔ ｎｕｉ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ Ｃ ｒ ｎ ｎ ｊｇ ｅｉ Ａ ｃａ ｒ ｃ ｉ
度器 ＦＦ ＩＯ存在的问题 ， 然后通 过分析通常 的调度策略 和影 响调 度决 策的主要元素 ， 计和实现 了多分 区装填策 略 ， 设 最终根
据模拟实验结果 ， 分析了该策略 的性能改进 。 关键词 调 度策略 多分 区装填策略 Ｏ ｅＰ Ｓ ＩＯ ｐｎ Ｂ ＦＦ 中图分 类号 Ｔ ３ Ｐ１
群高效使用 的关键 。作为集群系统软件的重要组 成部分 ， 集群作业管理可以根据用户的需求 ， 统一 管理和调度集群的软硬件资源 ， 保证用户作业公 平
合 理 地 共 享 集 群 资 源 ， 高 系 统 利 用 率 和 吞 提 吐率 ¨。 目前存在几十种集群作业管理系统， 颇具代表 性和影 响力 的如 Ｏ ｅＰ Ｓ Ｃ Ｎ Ｏ Ｌ Ｆ Ｌ Ａ — ｐｎＢ 、 Ｏ Ｄ Ｒ、Ｓ 、 Ｏ Ｄ Ｌ Ｖ Ｌ Ｒ 其 中 Ｏ ｅＰ Ｓ Ｃ Ｎ Ｏ Ｅ ＥＥ ， ｐｎ Ｂ 、 Ｏ Ｄ Ｒ是 研 究 产 品，
ｗ ｒ ｒ ｃｐｅ ｏ ｅ ｎ Ｂ ｏ ｋ ｐ ｉ ｉ ｌ ｆ ｎ Ｏｐ Ｐ Ｓ，ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｐｏ ｌｍ ｆ ｈ ｅ ｌｔＦ Ｆ ｅ Ｐ Ｓ ｅ ｏ ｄ ｙ， ｔ ｅ ｉｎ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｓｍｕ ｔ ｎ ｒ ｓ ｎ ｓ ｈ ｒ ｂｅ ｏ ｅ ｄ ￣ｕ Ｉ Ｏ ｉ Ｏｐ ｎ Ｂ ．Ｓ ｃ ｎ ｌ ｉ ｄ ｓ ｓａ ｄ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｌｉ ｔ ｎ ｇ — ｐｅ—ｐ ｒ ｔ ｎ ｂ ｃ ｆ ｌ ｇ ｐ ｌ ｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｉ ａ ｔ ｉ ａ ｋ ｌ ｎ ｏｉ ａ ｅ ｎ ｃ ｍｍｏ ｃ ｅ ｕ ｉ ｇｐ ｌ ｉｓａ ｄｔ ｅ ｍａ ｎ ｅｅ ｎ ｓｏ ｃ ｅ ｕｉ ｇ ｄ ｃｓｏ ．Ｆ ｎ Ｈ ，ｔ ｅｒ — ｉｏ ｉ ｉ ｃ ｎ ｓ ｈ ｄ ｌ ｏｉ ｅ ｎ ｉ ｉ ｌｍｅ ｔ ｆ ｈ ｄ ｌ ｅ ｉｉｎ ｉ ａ ｙ ｈ ｅ ｎ ｃ ｌ ｓ ｎ ｓ ｌ ｙ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ｐ ｌ ｙ ｄ ｖ ｌｐ ｈ ｅ ｏｍａ ｃ ｆＯｐ ｎ Ｓ ｕ ｔ ｂ ｉ ｌ ｔ ｎ ｉ ａｅ ｔ ａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｉ ｅ ｅｏ ｓ ｔ ｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ＰＢ ． ｓ ｏ ｔ ｃ ｆ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ｐ ｌ ｙ， ｍｈ ｐｅ—ｐ ｒ ｔ ｎ ｂ ｃ ｆ ｌ ｇ ｐ ｌ ｙ Ｏｐ ｎ Ｂ Ｆ Ｆ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｅ ｕｉ ｏ ｉ ｎ ｉ ｌ ｎ ｃ ａ ｔ ｉ ａ ｋ ｌ ｎ ｏｉ ， ｅ Ｐ Ｓ， Ｏ ｉｏ ｉ ｉ ｃ Ｉ Ｃｌ ｓ ｕ ｂ ｒ Ｔ ３ ａ ｓｎ ｍ ｅ Ｐ １
了一种作业调度策略， 并通过运行混合作业样本 ， 与 Ｍ ｕ 调度器的基于优先级的装填策略进行了模拟 ａｉ
对 比实验 。
２ Ｏ ｅＰ Ｓ体 系结构及工作原理 ｐｎ Ｂ
ＰＳ Ｂ 最初 由 Ｎ Ｓ Ａ Ａ的 Ａ ｅ 研究 中心 开发 ， ｍｓ 目
的是提供一个能满足异构计算网络需要 的软件包 ，
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计算机与数字工程
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基 二 Ｂ ＦＰ Ｓ的集 群作业调度 策略 的设 计与实现
赵 宗弟 胡 凯 胡 建平
（ 北京航空航天大学计算机学 院 北 京 １０ ８ ） ００ ３ 摘 要 调度策略是作业管理 系统的关键内容 ， 首先介绍 了 Ｏ ｅ Ｐ Ｓ体系结构及工 作原理 ， 出了 Ｏ ｅＰ Ｓ中默认调 ｐｎ Ｂ 提 ｐｎ Ｂ