云计算中基于智能算法的虚拟机迁移研究

发布时间：2020-05-31 19:41

【摘要】：云计算作为一种新型的IT服务模式,正逐步占领各个领域的市场。可以简单地把云计算定义为一个虚拟化的计算机资源池,它可以根据需求状况,快速部署、配置和回收计算机资源,由于其灵活性、易操作、价格低廉等特点,得到个人以及众多公司的认可。然而,随着云计算数据中心规模的扩大,高能耗、资源利用不合理等问题成为云计算发展的一大障碍。所以亟需通过一种可行的虚拟机迁移策略,来降低数据中心的整体能耗,保证资源合理利用。虚拟机的迁移主要进行三个方面的选择:源主机,待迁移的虚拟机,目的主机。论文主要以这三个选择作为突破口,并利用相关的智能算法来决策这三个选择,主要工作如下:(1)考虑到一个良好的初始化放置有利于后续的虚拟机迁移操作,提出了一种基于二进制粒子群算法(BPSO)的面向能耗的虚拟机初始化放置策略;(2)由于在云数据中心处理用户需求的过程中,主机中虚拟机对于资源的需求是动态变化的,本文提出了基于GEP算法的最小迁移代价的虚拟机迁移策略;该策略不仅可以避免了其他策略中容易产生局部最优解的不足,同时可以考虑多种资源,可以增加算法的可用性。此外,该策略引入了一种新的概念:迁移代价。它被用来表示整个迁移过程中的能耗损失,从而该策略就综合考虑能耗损失和能耗优化来选择合适源和目的主机进行虚拟机迁移工作。最后,基于Cloudsim云仿真平台,我们对虚拟机的初始化放置策略和虚拟机迁移策略,进行了实现。实验结果表明,上述提出的策略在降低能耗方面有一定的成效。
【图文】：

框架图,框架

（1）规模大：大型公司例如谷歌、亚马逊、微软等均拥有几十万甚至百万台的服务器。（2）虚拟化：用户请求的资源均来自于云，它不是并不是有形的实体。用户所需的应用会在云中的某处运行，用户无需了解应用运行的具体位置，只需通过网络进行远程访问。（3）高可靠性：数据多副本，计算节点同构可互换等措施保障了服务的高可靠性。（4）通用性：可以支持不同的应用进行。（5）高可伸缩性：“云”可以根据用户的规模大小动态的伸缩。（6）按需服务：根据用户的需求进行动态的分配资源。（7）成本低：“云”的自动化管理让数据中心管理的成本降低许多，另外“云”的公用性和通用性使得资源得到充分的利用。用户也进需要花费很少的“租赁费”就可以获取对应的服务。2.云计算的分类首先介绍一下云计算系统。图 2.1 展示的是当前的三种云计算系统的简易框架图。

架构图,计算系统,架构,混合云

2）私有云：私有云是指商业活动商家内部员工或者组织自身使用的云，它是不员和机构使用的。所以，私有云的数据安全性和系统可用性可以由自己控制。可以适应多样化的基础设施，这样减少设计 IT 架构的压力，，因此逐步成为企业主流模式。私有云也有不足之处，就是需要很高的初始成本，同时还需要一个团队去维护，所以持续运营的成本也同样偏高。3）混合云：它是公有云和私有云的结合体。混合云已经有了类似的产品和服务的优势在于，企业可以同时享受到私有的安全性和公有云的低廉，但这两个优中那么明显，而且操作起来比较困难，所以，混合云并不常用。云计算的系统结构计算的出现，使得众多 IT 公司不需要关注硬件和软件的基础设置，而是将经历上。图 2.2 所示一个三层结构的云计算框架。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP302;TP18

【参考文献】