基于改进遗传算法的动态虚拟机调度策略研究

发布时间：2021-01-22 07:13

　　云计算目前已广泛应用于教育、政府、金融等领域,为互联网资源开辟了全新的使用方式。OpenStack属于最热门的开源IaaS云平台之一,但OpenStack在虚拟机调度方面仍存在很多不足,造成物理主机的硬件使用不均衡,导致虚拟机性能下降。若能合理利用物理主机的硬件资源,将使OpenStack在性能上得到巨大提升。本文首先根据动态虚拟机调度问题构建了动态虚拟机调度模型,并在调度策略中引入遗传算法。遗传算法的适应度函数中综合考虑了数据中心物理主机集群的CPU利用率均衡度和内存利用率均衡度以及虚拟机动态迁移成本三个因素。其次,针对遗传算法求解效率低、收敛速度慢以及染色体可读性差的问题,对遗传算法的编码方式、初始化种群、交叉和变异操作进行改进。设计树形编码方式提高代码的可读性和计算效率,并针对树形编码设计交叉操作和变异操作。在初始化种群阶段引入类原染色体,产生较优的初始种群缩短算法的收敛时间。最后,提出了混合虚拟机调度策略,将改进的遗传算法与过滤器策略融合,使改进的遗传算法和过滤器策略交替运行,提高动态虚拟机调度效率。为验证本文提出的基于改进遗传算法的动态虚拟机调度策略的有效性,通过CloudS... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

工T应用环境的锣辑层欢鳍构

NASA（NationalAeronautics and SpaceAdministration）于 2010 年共同发起并协作研发的 IaaS 云计算平台，是一个完全开放源代码并且具有 Apache 许可证授权的自由软件项目[33]。OpenStack 并不是一个软件，也不是产品，准确地说它是云平台管理项目。OpenStack 的设计初衷是存储大数据量的视频和图片等信息。近些年 IaaS 平台日益火热，OpenStack 也得到发展迅速。OpenStack 的最终目标是能够更便捷的部署云计算环境，为用户提供大规模可扩展的、功能丰富的、完善的 IaaS 云计算平台。OpenStack支持 PackStack 工具安装包，该工具安装包提高了 OpenStack 云平台的安装效率，使用户可以快速搭建 IaaS 平台[34]。OpenStack 每半年发布一个版本，按照发布的顺序各版本名称的首字母与字母表顺序相同。OpenStack 的第一个版本代号为 Austin，该版本只包含两个部分，分别是计算服务 Nova 和对象存储服务 Swift，随着 OpenStack 版本的更新其中的服务也逐渐丰富，2018 年 8 月，OpenStack 发布了它的第 18 个版本 Rocky，该版本中服务多达数十个。图 2.2 展示了 OpenStack 中核心服务的架构。

机调度调度是指当有虚拟机创建请求时，根据策略挑选一台合适的物。云计算中的虚拟机调度在云计算领域扮演着重要角色，虚拟拟机的性能和物理主机资源利用的高效性会产生巨大影响。虚度进行划分，一种是根据虚拟机调度级别划分，另一种是根据级别数据中心的调度级别分为两级[36]，分别是任务到虚拟机的调度调度，这两级调度的调度粒度不同，主要目标也有所区别，调.3 所示。任务到虚拟机的调度为一级调度，主要目标是使吞吐响应时间。虚拟机到物理机的调度为二级调度，主要目标是减源利用率更加均衡。


本文编号：2992812