基于博弈模型的多租户资源分配技术研究

发布时间：2017-04-11 15:09

  本文关键词：基于博弈模型的多租户资源分配技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在云计算环境下,云服务提供商通过网络为云用户提供按需的资源,如计算、网络、存储等资源。云用户的关注点不再立足具体的计算设备维护升级带来的成本,而是转向了云服务提供商提供服务的可用性。但是面向多租户环境下庞大的虚拟化资源池,如何以租户为单位进行资源管理和监控的问题也日渐凸显。由于一个租户包含了一个或多个虚拟机,且每个租户运行时的资源消耗以及租户的服务级别都有一定的差异,基于共享平均分配资源的管理方式明显无法满足租户的资源需求,而且可能会导致租户SLA违例事件频频发生,降低租户的服务满意度,提高云服务提供商的运营成本。这显然不是多租户与云服务提供商愿意看到的情景。因此,面向多租户环境的资源分配,针对云服务提供商的整体资源利用率、租户的服务级别协议(SLA)和租户资源的实际消耗这三个因素进行合理分析,灵活管理多租户资源至关重要。首先,针对多租户应用在运行过程中产生的对有限资源的竞争问题,本文研究了基于租户SLA优先级,并权衡租户竞价和博弈竞拍的资源分配策略。该策略利用kalman滤波对租户的资源需求进行预测,并根据租户的SLA优先级和租户的资源需求紧急程度进行租户竞拍排序,得到各个租户的竞价策略。接着,以建立的博弈模型为指导,根据竞价算法进行博弈竞拍,得到最终的租户资源策略集。最后,调用资源调整的接口为博弈成功的租户分配其所得的资源。在此基础上,设计了验证实验,实验结果表明相较于基于奖励惩罚机制的资源博弈分配方式,基于博弈模型的多租户资源分配策略能更好的符合租户的个性化定制需要,在一定程度上提升了系统的资源利用率。然后,在研究基于博弈模型的多租户资源分配策略的基础上,设计并实现了基于SLA的多租户资源监控管理原型系统。该系统融合了对租户SLA、租户应用和租户资源的监控管理功能。通过对原型系统进行功能和性能测试,验证了本文的策略更适应与负载动态变化的情况,同时能实现按需分配,更好地满足多租户个性化的定制需要,改善系统整体性能,提升资源使用率,保障租户Qos需求。
【关键词】：多租户 资源分配 博弈模型 SLA
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.09
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究意义和内容12-13
• 1.2.1 研究意义12-13
• 1.2.2 研究内容13
• 1.3 论文组织结构13-14
• 第二章 云环境下多租户资源分配问题研究14-21
• 2.1 云环境下资源动态分配方法14-15
• 2.1.1 启发式的智能算法14-15
• 2.1.2 基于经济学的算法15
• 2.2 基于SLA的资源分配技术15-17
• 2.2.1 SLA15-16
• 2.2.2 基于SLA的资源分配策略16-17
• 2.3 基于博弈论的资源分配技术17-19
• 2.3.1 博弈概念17-18
• 2.3.2 基于博弈论的资源分配18-19
• 2.4 相关工作总结19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 基于博弈模型的多租户资源分配策略21-44
• 3.1 引言21
• 3.2 基于博弈模型的多租户资源竞拍部署21-23
• 3.3 资源分配中的博弈竞拍模型23-28
• 3.4 纳什均衡证明28-31
• 3.5 多租户资源博弈分配策略31-35
• 3.6 实验35-42
• 3.6.1 实验环境36-37
• 3.6.2 实验过程37-42
• 3.7 讨论和分析42
• 3.8 本章小结42-44
• 第四章 原型验证44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 MT-RMMS功能需求44-45
• 4.3 MT-RMMS架构45-46
• 4.3.1 系统开发环境45
• 4.3.2 系统架构45-46
• 4.4 MT-RMMS运行46-50
• 4.5 MT-RMMS评估50-54
• 4.5.1 功能测试50-51
• 4.5.2 性能测试51-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 总结与展望55-57
• 5.1 工作总结55-56
• 5.2 下一步的工作56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文和参加科研情况62

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本文编号：299344