云计算环境下虚拟机分配优化策略研究

发布时间：2017-08-21 17:06

  本文关键词：云计算环境下虚拟机分配优化策略研究

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【摘要】：随着互联网的飞速发展,传统的机房式计算与存储模式已不能满足个人与企业的需求,于是“云计算”的概念应运而生。云计算颠覆了传统的资源管理方式,通过网络访问虚拟资源池,它使用户根据自己的需求申请所需的资源;云计算以其分布式、动态化、需求自主化、廉价等特点被广泛研究与应用。如何高效合理的调度云数据中心的资源,提高资源利用率是当前研究的重点。本文主要研究云数据中心资源的调度算法,在总结前人工作的基础上,结合经济学理论,以提高资源利用率与用户效用为目的,提出了高效的资源调度算法,主要的研究工作包括以下几点:首先,提出基于生产函数的效用优化资源调度算法。基于生产函数的效用优化资源调度算法的优化目标是在兼顾用户满意度的条件下实现云服务提供商收益的最大化。该算法将资源调度分两阶段处理,第一阶段合理规划云服务器所有资源,最优化配置资源;第二阶段结合用户请求,云服务代理从资源池选择配置好的资源并分配给用户。通过两阶段的算法实现,提高了云数据中心资源利用率和云服务提供商的收益。其次,提出基于社会福利的总效用优化资源调度算法。基于社会福利的总效用优化资源调度算法的优化目标是实现全体用户效用值的最大化。该算法首先统计并计算用户请求资源量对总资源量的占比,和物理机资源量对总资源量的占比,根据占比最大值对用户与物理机进行分类;然后,分别设置效用函数,计算用户获取特定虚拟机后的效用值,依据效用值的大小为用户分配效用值最优的虚拟机。通过算法实现,提高了虚拟机的资源利用率,优化了用户效用函数。最后,在OpenStack云平台上对所提算法进行了验证。实验结果表明,在提高资源利用率、优化用户满意度与提高云服务商收益方面,本文算法均表现出了良好的性能。
【关键词】：云计算 资源调度 调度优化 效用
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP302
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 注释表8-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.3 论文的主要工作创新点11
• 1.4 论文结构安排11-13
• 第2章 云计算与资源调度技术概述13-29
• 2.1 云计算13-17
• 2.1.1 云计算的起源与定义13-14
• 2.1.2 云计算的架构与服务模式14-15
• 2.1.3 云计算的特点15-16
• 2.1.4 云计算面临的主要挑战16-17
• 2.2 资源调度理论17-18
• 2.3 云环境下的资源调度18-23
• 2.4 OpenStack概述23-28
• 2.4.1 OpenStack组成架构23-26
• 2.4.2 OpenStack资源调度机制26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 基于生产函数的效用优化资源调度策略29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 系统建模29-32
• 3.2.1 云代理30-31
• 3.2.2 资源调度器31
• 3.2.3 云服务器31-32
• 3.3 基于生产函数的资源调度算法32-36
• 3.4 实验与分析36-40
• 3.4.1 实验环境36-37
• 3.4.2 实验结果37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 基于社会福利最大化的资源调度策略41-56
• 4.1 引言41
• 4.2 系统模型41-42
• 4.3 基于社会福利资源优化数学模型42-44
• 4.4 基于社会福利最大化资源优化算法44-50
• 4.4.1 用户层44-45
• 4.4.2 资源层45
• 4.4.3 资源调度层45-50
• 4.5 实验结果与分析50-54
• 4.5.1 实验环境50-52
• 4.5.2 实验结果52-54
• 4.6 本章小结54-56
• 第5章 结束语56-58
• 5.1 本文工作总结56-57
• 5.2 后续研究工作57-58
• 参考文献58-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果64

【参考文献】

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本文编号：714072