云计算架构及调度机制的研究

发布时间：2020-03-31 23:58

【摘要】：随着网格计算、普适计算以及计算机通讯技术的快速发展,人们越来越希望能把资源、软件及应用更好地整合在一起,并以服务的形式向外提供给用户,因此云计算应运而生。为了实现资源和服务的整合,需要一个更为通用和面向服务的云架构；同时由于云计算环境的异构性、分布式、自治性以及服务的多样性特征,对云平台调度机制也提出了更高的要求,因此关于云架构及其调度机制的研究得到了业界越来越多的关注。基于以上出发点,本文首先对云计算相关技术以及现有的云服务架构和调度机制进行了深入的研究和探讨,并总结了当前云架构及调度机制存在的问题。针对这些问题并结合云计算的特点,在本实验室现有在容错、调度等研究的基础上,设计了一个通用的云架构模型和灵活的分布式服务调度机制,并在实验室软硬件基础上,对该服务调度机制进行实现。该调度机制不仅很好地满足了云用户的Qos要求,同时可以有效降低云内通信开销以及调节负载均衡。对云环境下的资源或服务,本模型采用分布式的松耦合体系结构来组织服务,具有良好的可扩展性。针对云环境下服务种类繁多以及其分布式架构的特点,本文构建了服务组来管理众多不同的服务,不仅实现了对服务的有效管理,同时很好地完成了服务请求到服务类型的映射。针对服务调度的NP问题,本文的服务调度模型和分布式调度协商算法,克服了集中式调度中只由中央调度器调度决策、容易造成瓶颈的问题,各节点均拥有独立的调度器,提高了服务调度的效率。同时,调度算法综合考虑了多项指标,包括服务的最早完成时间、费用和开销,以及云的负载均衡,分别从云用户和云提供者的角度考虑了如何能使该次调度最优化的问题。通过动态的评价规则和多目标的调度,从而满足了各方面的性能要求。
【图文】：

架构图,架构

出不同的调度策略。下面主要介绍IBM蓝云平台及Google云计算平台的服务调度管理策略。，1专用服务器IBM蓝云采用专用的Tivoh服务器来完成资源监控、坏境部署、安全、负载均管理及作业调度等工作。例如，如图2.1所示的IBM蓝云架构[’41采用Tivoll系列务器来完成中央调度的工作。IBMTivoliMonitoringServer完成服务器的运行情况的监控，包括CPU、磁盘和，以及虚拟机的占用情况，同时与数据仓库集成以提供历史报告。TivohProvisionager提供服务器的配置和软件部署，并负载云内的负载均衡。websphereApplicaer则用来呈现服务器及服务的运行状态、资源的可用性。IBMTivoli提供了一个界唯一的企业数据仓库体系结构，可以将所有rr管理的数据集中存储到一个地Z数据仓库为所有管理数据提供了包括报表工具在内的单一集成点。这些都利益于技术的支持，使得对于资源的管理和服务调度工作变得更加简单，只需要对资源管理和资源分割，而不必考虑基础架构的物理细节。

编程模型,线程

M叩Reduee调度模型[37]如图2.2所示。由图可见，MaPReduce编程模型的整个计过程由三种线程完成:Master、Worker和User线程。其中，Master线程相当于整个中式系统的中央调度器，完成数据分割、任务调度和均衡控制等;Worker线程接收自Master线程的任务，从而进行具体的任务执行工作，例如数据处理和运算等，，并把据传送至相应存储位置;user线程是用户线程，需要用户自己改写不同功能的MapReduee函数，即实现这两个函数[，4]。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP3

【参考文献】