云计算环境下高效公平的虚拟机调度机制

发布时间：2017-05-02 01:03

  本文关键词：云计算环境下高效公平的虚拟机调度机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算通过使用虚拟化技术对底层的物理资源进行重组和虚拟化,形成了巨大的资源池,计算中心将这些资源以弹性、动态的服务方式提供给用户,使得用户能够以一种极易的方式获得所需的计算服务(计算,网络,存储,安全等)。调度模块处于云计算控制中的核心位置,是云计算得以大规模应用和提高系统性能的关键组件。当前,虚拟机调度主要考虑了各虚拟机之间的独立性、单节点利用率或者集群的负载,而忽略了虚拟机之间的关联关系。从任务请求角度考虑,调度器降低了有协同需求的虚拟机之间高效协作的可能性,从而影响了需要协同计算的多个大型应用的服务质量;从集群角度考虑,服务商又期望公平地分配这些资源,以提高系统的负载均衡能力和降低系统的抖动性。针对当前调度策略的缺陷,本文提出了一种云计算环境下基于带宽因子并平衡效率和公平性的虚拟机调度策略(Balancing Efficiency and Fairness in Virtual System with Network Aware Allocation,简称BEF-NAA),设计并实现了协同计算平台的调度器组件。BEF-NAA采用了一种两步调度机制,首先是基于集群资源考虑的公平性方案,产生满足公平特性的分配初集;其次是考虑节点间的通信要求,基于通信带宽的状态合并过程。BEF-NAA综合考虑集群和任务特性,通过状态合并达到对分配结果的优化,以获得更为合理的组态,实现了任务执行效率和集群负载方面的综合优化。测试结果表明,BEF-NAA在保证分配公平的前提下,降低了节点间的通信时延开销,提升了任务的执行效率,减少了部署计算框架所需要获取镜像副本的传输时间。BEF-NAA为云计算平台提供了更为合理的策略支持,为虚拟机调度提供了新的优化思路。
【关键词】：云计算 虚拟机调度 效率 公平
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP302
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究目的及意义15-16
• 1.3 国内外研究现状16-18
• 1.4 研究内容与组织框架18-20
• 1.4.1 研究内容18-19
• 1.4.2 组织框架19-20
• 第二章 云计算资源调度20-32
• 2.1 云计算相关技术20-27
• 2.1.1 虚拟化21-23
• 2.1.2 网络管理23-25
• 2.1.3 资源管理25-27
• 2.2 OpenStack平台27-30
• 2.2.1 OpenStack概述27
• 2.2.2 OpenStack组成及原理27-28
• 2.2.3 OpenStack调度策略28-30
• 2.3 关键技术及分析30-31
• 2.3.1 资源监控30
• 2.3.2 资源调度30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 BEF-NAA的设计与分析32-48
• 3.1 协同计算平台32-34
• 3.1.1 系统架构设计32-33
• 3.1.2 系统工作流程33-34
• 3.2 BEF-NAA的设计34-37
• 3.2.1 BEF-NAA的架构设计34-35
• 3.2.2 BEF-NAA的工作流程35-37
• 3.3 BEF-NAA的分析37-47
• 3.3.1 算法理论分析37-46
• 3.3.2 应用场景分析46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 BEF-NAA的实现与测试48-60
• 4.1 BEF-NAA的实现48-50
• 4.1.1 架构设计48
• 4.1.2 模块概述48-50
• 4.1.3 精确匹配50
• 4.2 BEF-NAA的测试50-59
• 4.2.1 测试环境50-52
• 4.2.2 测试项目52
• 4.2.3 测试结果52-56
• 4.2.4 评估与分析56-59
• 4.2.5 结论59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 论文所完成的工作60
• 5.2 前景与展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-68
• 作者简介68-69

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