云计算环境下虚拟资源调度策略的研究

发布时间：2017-03-19 22:04

  本文关键词：云计算环境下虚拟资源调度策略的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算技术改变了传统的计算模式,它与互联网技术相结合为用户提供了动态的应用服务。作为云计算的核心技术,虚拟化技术通过对云数据中心异构的硬件资源进行整合,构建虚拟资源池,使用虚拟资源调度策略对资源池中的虚拟资源进行动态部署、按需调度。因此,研究如何优化虚拟资源调度策略,对于提高云数据中心资源利用率、减少资源泄漏、降低能耗等方面具有重要的意义。本文对云计算环境下虚拟资源调度策略进行研究,主要研究内容如下:(1)针对如何在提高资源利用率的同时又减少资源泄漏的问题,本文提出了一种云数据中心资源利用率均衡的虚拟机调度模型VMSM-RB,将云计算环境下虚拟资源调度问题抽象为不定维向量装箱模型,提出了一种自适应粒子群优化算法SA-PSO求解该模型,并通过仿真实验验证了VMSM-RB模型与SA-PSO算法的有效性。(2)针对云数据中心的高能耗问题,本文提出了一种云数据中心面向能耗优化的虚拟资源调度算法VRSA-EO,综合考虑了云数据中心的能耗与应用程序的性能,在满足用户性能指标的前提下最小化云数据中心的能耗。VRSA-EO算法将虚拟资源调度分为2个阶段:虚拟机初始放置和虚拟机迁移,对于不同的阶段使用不同的方法进行求解。实验结果表明该算法在降低能耗的同时可减少虚拟机迁移成本。(3)对云计算仿真平台CloudSim进行扩展,实现了基于CloudSim的虚拟资源模拟调度平台,并在该平台上对本文设计的云数据中心资源利用率均衡的虚拟机调度模型VMSM-RB和云数据中心面向能耗优化的虚拟资源调度算法VRSA-EO进行了测试实验。实验结果表明,本文设计的模型与算法相比其它现有典型算法具有提高资源利用率、减少资源泄漏、降低能耗等优点。
【关键词】：云计算 虚拟化 资源调度 资源泄漏 能耗 CloudSim
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP18;TP3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-11
• 缩略词11-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.3 论文主要研究工作17-18
• 1.4 论文组织结构18-20
• 第二章 相关理论与技术研究20-29
• 2.1 云计算技术20-23
• 2.1.1 云计算定义20
• 2.1.2 云计算环境下的虚拟化技术20-23
• 2.2 云数据中心23-24
• 2.2.1 云数据中心概述23-24
• 2.2.2 云数据中心资源调度流程24
• 2.3 虚拟资源调度模型24-27
• 2.3.1 不定维虚拟资源调度模型24-25
• 2.3.2 面向能耗优化的虚拟资源调度模型25-27
• 2.4 虚拟资源调度算法27-28
• 2.4.1 虚拟资源调度算法分类27
• 2.4.2 常见的虚拟资源调度算法27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 云数据中心资源利用率均衡的虚拟机调度模型29-40
• 3.1 基于资源利用率均衡的虚拟机调度模型29-31
• 3.1.1 资源利用率均衡问题描述30
• 3.1.2 VMSM-RB模型30-31
• 3.2 基于SA-PSO的虚拟机调度策略31-37
• 3.2.1 粒子群优化算法31-32
• 3.2.2 自适应粒子群优化算法32-36
• 3.2.3 基于SA-PSO的虚拟机调度算法36-37
• 3.3 仿真实验与结果分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 云数据中心面向能耗优化的虚拟资源调度算法40-51
• 4.1 VRSA-EO模型40-43
• 4.1.1 VRSA-EO模型设计41
• 4.1.2 物理机能耗模型41-42
• 4.1.3 物理机资源利用率均衡模型42
• 4.1.4 虚拟机迁移成本42-43
• 4.2 VRSA-EO算法设计43-47
• 4.2.1 虚拟机初始放置43-44
• 4.2.2 虚拟机迁移44-47
• 4.3 仿真实验与结果分析47-50
• 4.3.1 仿真实验环境47-48
• 4.3.2 实验与结果分析48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 虚拟资源模拟调度平台的实现51-63
• 5.1 CloudSim51-56
• 5.1.1 CloudSim体系结构51-54
• 5.1.2 CloudSim仿真流程54-56
• 5.2 基于CloudSim的虚拟资源模拟调度平台的实现56-59
• 5.3 VMSM-RB模型在虚拟资源模拟调度平台上的实现59-60
• 5.4 VRSA-EO算法在虚拟资源模拟调度平台上的实现60-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 未来研究工作64-65
• 参考文献65-72
• 致谢72-73
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文73

  本文关键词：云计算环境下虚拟资源调度策略的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：256647