云计算环境下的网络密集型应用的模型及调度策略

发布时间：2022-10-20 14:01

　　随着信息科学技术的进步,网络信息量迅速增长,随着以互联网思维进行商务活动的电子商务,车联网,社交网络和自媒体等技术的出现,出现大量数据的传输和存储。面对巨大规模的数据量和存储量,云计算应运而生。云计算作为新的计算模式,近来受到了广泛关注和应用。带来效率和便捷的同时,然而也存在很多问题,能耗开销过大,资源利用效率不高等等。正是基于这种考虑,本文对云计算环境下的网络密集型应用开展了大量的研究,找到了该应用所具有的的一些共同特征,并以此为基础建立了网络密集型应用的数学模型。基于该数学模型,同时提出了针对网络密集型应用的效率提升调度策略。本文的主要贡献有如下几个方面:第一,本文对云计算环境下的网络密集型应用做了大量的研究分析,找出了网络密集型应用的一些共同特征,主要包括CPU利用率,上下文切换数量,内存使用数,IO使用数量和网络负载情况等。基于这些参数提出了网络密集型应用模型五元组,从而为进一步针对这种特定类型的研究处理策略提供了一定的基础。第二,在上述提出的网络密集型应用模型的基础上,本文提出了相应的应用效率提升调度策略。当大于CPU核数的IO和网络密集型应用并发执行时,传统的资源分配策略没... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外发展研究现状
        1.2.1 云计算国外研究现状
        1.2.2 云计算国内研究现状
    1.3 主要工作和论文组织结构
第2章 云计算相关技术
    2.1 CLOUDSTACK云计算平台
        2.1.1 概念结构
        2.1.2 部署结构
        2.1.3 软件结构
        2.1.4 虚拟化架构
        2.1.5 所支持的存储类型
    2.2 虚拟化技术
        2.2.1 KVM虚拟化技术
        2.2.2 比较KVM和Xen
    2.3 性能监测工具
    2.4 作图工具
    2.5 本章小结
第3章 网络密集型应用模型研究
    3.1 云应用任务类型
    3.2 网络密集型应用的特征
        3.2.1 CPU特征
        3.2.2 上下文切换特征
        3.2.3 内存特征
        3.2.4 IO特征
        3.2.5 网络特征
    3.3 网络密集型应用的特征模型
        3.3.1 阈值分析
        3.3.2 判定算法
    3.4 本章小结
第4章 针对网络密集型应用的调度策略
    4.1 影响网络密集型应用执行效率的因素
        4.1.1 网络带宽对网络密集型应用的影响
        4.1.2 文件类型对网络密集型应用的影响
        4.1.3 重复删除对网络密集型应用的影响
    4.2 基于优先级的IO和网络密集型应用的调度模型
        4.2.1 IO密集型和网络密集型应用调度
        4.2.2 Linux系统进程优先级和进程调度
        4.2.3 感知应用“大小”的调度策略
    4.3 流水线打包传输策略
        4.3.1 流水线打包传输预处理
        4.3.2 流水线模型简介
        4.3.3 基于网络打包传输的流水线机制
        4.3.4 性能优化分析
    4.4 本章小结
第5章 CLOUDSTACK云平台及实验验证
    5.1 CloudStack云平台搭建
        5.1.1 CloudStack云平台的配置信息
        5.1.2 CloudStack云平台的配置过程
    5.2 网络密集型应用的判定模型的验证测试
        5.2.1 实验内容
        5.2.2 实验结果和分析
    5.3 基于优先级的网络密集型应用和IO密集型应用的调度策略的验证
        5.3.1 实验内容
        5.3.2 IO密集型应用的实验结果分析
        5.3.3 网络密集型应用的实验结果分析
    5.4 流水线打包传输策略的验证
        5.4.1 实验内容
        5.4.2 实验结果和分析
    5.5 本章小节
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来的工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于云环境的文件存储策略的研究[J]. 周兰凤,孟驰,彭俊杰.  计算机工程与科学. 2016(02)
[2]云计算中心节能评估分析[J]. 王菁.  机电信息. 2014(24)
[3]基于多群智能算法的云计算任务调度策略[J]. 陈海燕.  计算机科学. 2014(S1)
[4]基于CloudStack的私有云平台的构建与实现[J]. 吴常清,王慧敏,薛涛.  西安工程大学学报. 2014(02)
[5]基于用户优先级的云计算任务调度策略[J]. 蒲汛,杜嘉,卢显良.  计算机工程. 2013(08)
[6]CloudStack架构详解[J]. Alex Huang.  程序员. 2012 (08)
[7]Linux进程调度策略的分析[J]. 陈佳闻.  山东农业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略[J]. 丁阳,颜惠琴.  无锡职业技术学院学报. 2012(03)
[9]基于改进GA的云计算任务调度算法[J]. 朱宗斌,杜中军.  计算机工程与应用. 2013(05)
[10]云计算:体系架构与关键技术[J]. 罗军舟,金嘉晖,宋爱波,东方.  通信学报. 2011(07)

博士论文
[1]基于云计算环境的资源提供优化方法研究[D]. 张小庆.武汉理工大学 2013
[2]私有云中虚拟资源的节能调度研究[D]. 李建敦.上海大学 2011

硕士论文
[1]云计算中基于进化算法的任务调度策略研究[D]. 李欢.华东理工大学 2015
[2]基于TPM的云存储数据加密机制[D]. 贾然.河北大学 2014
[3]基于CloudStack的云计算资源监控系统的研究与实现[D]. 林凯.上海大学 2014
[4]基于CloudStack云管理平台的关键技术研究与应用[D]. 彭红.华东理工大学 2013



本文编号：3694656