面向用户服务需求的云计算管理机制研究

发布时间：2021-06-16 07:07

　　随着用户和应用的增多、问题规模和难度的增大,传统资源组织和管理方式一方面无法满足服务质量要求,另一方面无法承受高额的服务成本,这促使了“云计算”服务概念的出现和大力发展。“云”作为基础设施、软件开发平台和应用的一种新资源形式,从本地移到了网络环境,并以服务的方式提供给用户使用。云用户按需购买、支付和定制化云服务,有效减少了投资成本和管理成本。但同时这些操作对于大多数用户来说是件困难的事情,甚至对于计算机专业人员来说,也是十分耗时耗力的事情,更不能有效保证服务质量。因此,提供能够满足用户多种服务需求的云计算服务管理是一个亟待解决的问题,具有十分重要的现实意义。本文在全面、系统、深入研究现有云计算技术相关成果基础上,以能够支持用户多种服务需求的云计算服务管理为目标,特别针对高性能计算和高吞吐量计算应用,在服务模型、资源按需分配、平台动态扩展和绿色计算、以及服务请求控制四个方面开展研究工作。首先,建立了云环境下由终端用户、服务提供方和IaaS提供方组成的双层市场服务概念模型和管理框架,对服务需求进行形式化描述,支持不同服务运行环境要求。特别考虑终端用户和服务提供方的不同服务质量需求,统一描述... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
目录
图目录
表目录
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景
        1.1.1 云计算产生背景
        1.1.2 云计算概念和特征
        1.1.3 云计算服务现状和不足
    1.2 研究问题的提出
        1.2.1 云计算的自主式服务管理
        1.2.2 云计算的按需服务
        1.2.3 云计算的动态性和“绿色”计算
        1.2.4 云计算的服务请求控制
    1.3 论文主要研究工作
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文组织结构
    1.4 本章小结
第2章 云计算服务管理体系相关研究
    2.1 引言
    2.2 云计算服务需求
        2.2.1 云服务提供方
        2.2.2 企业用户
        2.2.3 终端用户
    2.3 云计算服务管理组成
        2.3.1 资源供给层
        2.3.2 服务管理层
        2.3.3 用户接口层
    2.4 云计算管理技术
        2.4.1 编程和应用模型
        2.4.2 应用的自动部署
        2.4.3 资源管理和任务调度
        2.4.4 “绿色”计算
    2.5 本章小结
第3章 云计算双层市场服务概念模型和管理框架
    3.1 引言
    3.2 相关工作
    3.3 云计算服务的概念模型
        3.3.1 双层市场服务模型
        3.3.2 服务请求调度描述
    3.4 云计算服务的管理框架
        3.4.1 云计算管理框架组件
        3.4.2 云服务需求描述
        3.4.3 云资源匹配
        3.4.4 云服务流程
    3.5 服务实例—高性能计算服务
        3.5.1 IaaS提供方的资源供给
        3.5.2 服务提供方的需求描述
        3.5.3 终端用户的服务访问
    3.6 本章小结
第4章 多核虚拟计算资源分配策略研究
    4.1 引言
    4.2 BoTs任务调度相关研究
    4.3 BoTs在云中的应用服务模型
    4.4 任务执行时间预测
        4.4.1 基于回归方法模型
        4.4.2 基于BP神经网络模型
    4.5 截止时间限制下的资源分配方案
        4.5.1 虚拟机内存容量满足多任务需求
        4.5.2 虚拟机内存容量满足若干任务需求
        4.5.3 算法时间复杂度分析
    4.6 实验与分析
        4.6.1 一个BoTs服务实例
        4.6.2 任务执行时间预测和数据分析
        4.6.3 多核虚拟机资源分配和任务完成率
    4.7 本章小结
第5章 空闲虚拟资源下的动态调度策略研究
    5.1 引言
    5.2 动态资源管理相关研究
    5.3 动态调度问题描述
    5.4 满足动态性要求的空闲虚拟资源
        5.4.1 面向服务质量的动态性
        5.4.2 面向服务请求的动态性
    5.5 空闲虚拟资源下的任务调度算法
        5.5.1 空闲时间段存储数据结构
        5.5.2 空闲时间段搜索和更新
        5.5.3 基于空闲虚拟资源的动态调度算法
        5.5.4 算法时间复杂度分析
    5.6 实验与分析
        5.6.1 服务质量动态性验证
        5.6.2 服务请求动态性验证
    5.7 本章小结
第6章 多维服务质量下的服务请求控制
    6.1 引言
    6.2 相关工作
    6.3 多用户服务描述
        6.3.1 用户服务质量描述
        6.3.2 服务公平性描述
    6.4 多用户共享异构资源
        6.4.1 异构计算资源分类
        6.4.2 用户资源数的计算
        6.4.3 资源平均分配算法(RAA)
    6.5 多维服务质量下的服务请求与资源映射
        6.5.1 HP优先级类型的任务调度
        6.5.2 LP优先级类型的任务调度
        6.5.3 多维服务质量下的最大任务完成数调度算法
    6.6 实验与分析
        6.6.1 服务吞吐量比较
        6.6.2 服务公平性比较
        6.6.3 算法性能分析
    6.7 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要工作总结
    7.2 主要贡献和创新点
    7.3 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]雪花结构:一种新型数据中心网络结构[J]. 刘晓茜,杨寿保,郭良敏,王淑玲,宋浒.  计算机学报. 2011(01)
[2]聚类算法研究[J]. 孙吉贵,刘杰,赵连宇.  软件学报. 2008(01)
[3]Erlang公式的若干性质及其证明[J]. 王曼英,邱润之.  南京邮电学院学报. 1995(02)



本文编号：3232616