基于复杂网络和改进蚁群算法的云计算资源负载均衡研究

发布时间：2017-07-16 11:31

  本文关键词：基于复杂网络和改进蚁群算法的云计算资源负载均衡研究

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【摘要】：近年来,云计算因其稳定性高,维护简单,费用较低等因素,以飞速发展的态势改变着网络服务模式,云计算服务提供商为公司、企业、个人提供着不同规模、不同方式的计算、存储等服务。云计算通过整合存储资源、计算资源和软件服务,实现对资源的综合管理和使用的分离,为用户提供更加高质量却价格低廉的服务。但由于云环境中资源规模十分庞大,并且以目前发展趋势规模会持续增大,以及各服务提供商之间的云计算平台存在异构性,所以很容易出现负载不平衡现象,不仅会降低用户满意度,也会造成云环境中资源的浪费。本文首先详尽地分析了云计算资源的特点,并且通过对复杂网络的特点进行比较,发现两者之间有着相同的网络特性:非线性、组成元素数量庞大、分布性、动态性、开放性、涌现等。因此,云计算资源节点网络可以看作为复杂网络,本文中就是以复杂网络知识对云计算资源进行建模,从更直观的角度对云计算资源进行分析讨论。其次,通过对比分析可以发现,蚁群算法和复杂网络有很好的契合度。并且蚁群算法对于解NP-hard问题具有很好的效果,而云计算资源负载均衡机制可以看作是一个NP-hard问题,所以本文将蚁群算法与云计算资源节点网络进行结合,在此基础上进行实验分析。最后,本文针对蚁群算法的一些缺点进行了改进,通过实验对比分析,可以看出改进之后的算法可以更好的实现资源的负载均衡,从而提高用户满意度和云计算服务提供商效益。
【关键词】：云计算 复杂网络 蚁群算法 负载均衡
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 概述10
• 1.2 课题的研究背景及意义10-11
• 1.3 国内外云计算发展现状11-13
• 1.4 课题的研究方向13-14
• 1.5 论文的主要研究内容及结构安排14-16
• 第2章 云计算以及云计算负载均衡介绍16-26
• 2.1 云计算介绍16-20
• 2.1.1 云计算概念16-17
• 2.1.2 云计算的特点17-18
• 2.1.3 云计算体系结构18-20
• 2.2 云计算负载均衡介绍20-24
• 2.2.1 负载均衡概念20-21
• 2.2.2 云计算中的负载均衡问题21-22
• 2.2.3 典型的云计算平台和常见的任务调度算法22-24
• 2.3 本章小结24-26
• 第3章 基于复杂网络理论的云资源负载均衡模型26-42
• 3.1 复杂网络理论26-32
• 3.1.1 复杂网络理论概述26-27
• 3.1.2 复杂网络结构的统计特性27-29
• 3.1.3 复杂网络的基本模型29-31
• 3.1.4 复杂网络的特性31-32
• 3.2 云计算资源的复杂网络特性分析32-36
• 3.2.1 云环境下虚拟机资源调度32-33
• 3.2.2 虚拟机资源调度目标33-34
• 3.2.3 资源负载均衡在云计算中的重要性34-35
• 3.2.4 云计算资源的复杂网络特性35-36
• 3.3 云资源负载均衡模型36-40
• 3.3.1 云计算资源与复杂网络特征的对比36
• 3.3.2 云计算资源负载均衡机制的粒度选择36-38
• 3.3.3 构建云资源负载均衡模型38-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 基于改进蚁群算法的云计算资源负载均衡42-56
• 4.1 蚁群算法42-46
• 4.1.1 基本原理42-45
• 4.1.2 蚁群算法的特点45-46
• 4.2 将蚁群算法应用于云计算负载均衡的可行性分析46-47
• 4.3 将蚁群算法应用到资源负载均衡的数学性描述47-49
• 4.3.1 蚁群算法和任务调度的差异关联47
• 4.3.2 数学模型参数化以及计算资源优劣评判条件47-49
• 4.4 改进蚁群算法流程描述以及仿真分析49-55
• 4.4.1 调度算法流程描述49-52
• 4.4.2 蚁群算法的不足以及对其进行的改进描述52-54
• 4.4.3 实验结果仿真54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：548495