云计算平台联合资源调度优化算法研究

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1、云计算平台联合资源调度优化算法研究摘要：在云计算平台的资源调度过程中，需要根据资源池所承载业务平台的负荷情况，及时调整业务平台所分配的资源。通过对不同类型的资源进行划分，来分析触发不同资源调整的条件，在此基础上探讨云计算平台不同资源下的各种调整策略，以此希望提高云计算平台资源调度整体的效率和性能。中国8/vie　　关键词：云计算；云计算平台；资源调度；优化算法　　中图分类号：TP393文献标识码：A：1007-9416（2017）02-0146-02　　随着云计算平台的规模化应用，越来越多的业务平台部署在云资源池上。因此在云计算平台资源管理过程中，为提高

2、资源的利用效率和平台的整体运行性能，需要对业务平台的资源调度进行动态调整。但在各种不同的情况下如何对各种资源进行调整？具体的调整策略是什么？这些是云计算平台资源管理中需要去进一步研究的问题。　　1云计算概述　　云计算是能提供动态资源池和虚拟化的下一代高效率和高可靠性的服务平台[1]。　　1.1云计算定义　　云计算的定义可以从几个方面理解。狭义上是基于互联网，将各种服务器资源按照用户的需求进行获取。从广义的角度上看，可解释为基于互联网获取用户所需的各种服务，也就是各种服务的交付使用模式。因此，可将云计算定义为一种服务模式，它是按照用户所需要的各种服务提供相

3、关资源，并将相关资源进行管理和调度。云计算的概念美国国家标准技术研究院（NIST）给出了定义：　　云计算是一种以互联网为基础，以便捷、按照用户具体需求的方式访问以某种策略进行配置的资源共享池的模式。同时资源共享池尽量以较少的成本和供应商交互，快速计算、提供或回收各种资源[2][3]。云计算具有封装性、可扩展、可靠性、容错控制，、并行处理能力、按需服务、经济性等多个特点[4]。　　1.2资源池　　云计算将各种计算任务分配至由大量计算资源构成的资源池中。这些计算资源共同虚拟构成了云计算平台的资源池，具体包括存储资源、计算资源、网络资源。云计算的本质是如果高效

4、率的进行资源池的管理和调度，从而为用户高速、安全的提供需要服务。　　2云计算平台资源调度　　2.1云计算平台资源调度目的　　2.1.1以降低能耗为优化目标　　大型数据中心每年消耗的电能是一个中等城市电量的好几倍，所以降减能耗是一个非常重要的目的。　　2.1.2以提高服务质量和资源利用率为目标　　云计算的核心问题是如何将资源进行合理的调度和分配，使得用户尽快得到所需资源进行计算服务，同时提高各种资源的调度效率，优化资源利用率。　　2.1.3保证服务质量Q0S　　任何服务提供商衡量标准都是服务质量Q0S[5]。对于云计算，在提供各种服务的时候也需要最大的保证

5、Q0S，进一步体现云计算的优越性。　　2.1.4虚拟化特性　　云计算提供的各种资源和服务整体来说对于用户是经过了封装的。终端用户使用云计算平台执行各种服务，是不用具体知道具体方法[6]。执行这些服务请求的是服务器，甚至只是虚拟出来的服务器。这种架构对用户来说不存在对设备的依赖，减少了使用的复杂性[7]。　　2.2云计算平台资源调度解决方案　　云计算应用核心的技术是资源的管理和调度，尤其是资源的合理调度与分配。近几年来，针对云计算资源调度问题，相关的研究单位和研究人员也提出了许多解决方案。　　2.2.1为满足客户需求，完成时间最佳资源分配（CORA）问题[

6、8]　　完成时间建立客户/工作效用函数。在资源调度时，考虑到不同工作对资源需求的异构性和工作完成时间敏感度的不同，以客户对工作完成时间的敏感度为效用函数，以工作对资源的需求量和集群资源容量限制为约束条件，来优化求解集群中所有工作最小效用的最大值。　　2.2.2基于博弈理论的资源分配算法[9]　　①单个参与者的独立优化问题：使用二进制整数规划方法处理；②多个参与者的综合优化问题：使用进化算法处理。　　同时进化算法将优化和公平两个原则都考虑进去，给出较好的折衷资源分配方法。　　2.2.3基于蚁群优化的计算资源分配算法[10]　　①首先预测所有可用节点的计算质

7、量；　　②根据云计算环境的特点，利用蚁群优化算法得到一组最优的计算资源。　　2.2.4一些商业的虚拟机资源管理工具[11]　　如VMWebSphereCloudBurst。这种方法考虑的较多的是CPU、内存等的相关资源分配，对于网络资源方面的调度问题没有过多的进行考虑。　　2.3云计算平台资源调度相关算法　　对于资源的调度优化是云平台性能优化的重点。　　2.3.1FIFO　　相对于来说，最简单的调度算法。将用户提交的作业全部放在队列中，依照先进先出的方式进行调度。　　2.3.2Capacity　　这种调度算法将资源平均分配给所有的作业，如果这些提交的作业

8、对于资源的需求比较相同的时候，是效率较高的，但是没有考虑到作业的多样性，有一定的