基于利用率和负载均衡云资源调度算法的研究

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1、国内图书分类号：TP315学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于利用率和负载均衡的云资源调度算法研究硕士研究生：张海洲导师：徐晓飞教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2013年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP315U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCLOUDCOMPUTINGRESOURCESCHEDULINGALGORITHMBASEDONT

2、HEUTILIZATIONANDLOADBALANCINGCandidate：ZhangHaizhouSupervisor：Prof.XuXiaofeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechn

3、ology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要云计算可以使用户通过互联网随时获得近乎无限的计算资源和丰富多样的信息服务，用户对计算资源和服务随时可得、动态扩展、按需计费。数据中心作为云计算实施的基石，其作用变得越来越重要，面对的情况也越来越复杂。随着云计算技术不断发展，数据中心规模日益庞大，动态分配和管理虚拟和物理资源成为数据中心面临的新的挑战。目前数据中心普遍存在着资源利用率偏低、物理机负载不均衡以及数据中心负载不均衡的问题。为此本文重点研究了云资源环境下数据中心资源调度问题，对提高云资源利用率、云数据中心服务器负载均衡提出了解决方案。主要研究工作有以下几

4、个方面：（1）针对云资源调度问题，分析云数据中心的体系结构，对云数据中心的主要资源进行了描述，给出涉及资源的定义。（2）针对云数据中心资源异构性所带来的物理机内多种资源分配不均衡和资源利用率不高的问题，设计并实现了一种基于蚁群优化算法的虚拟机放置算法。为了验证该算法的性能，本文在开源云仿真平台CloudSim上通过与贪心策略的放置算法和基本蚁群放置算法进行比较，证明了该虚拟机放置算法的有效性。（3）针对云数据中心中的物理机资源负载不均衡问题，提出一种基于虚拟机迁移的负载均衡算法。该算法在负载均衡调整时机上以负载预测判定的方式的触发；根据虚拟机的负载特征，完

5、成对迁移虚拟机的选择以及用最佳适应算法寻找虚拟机迁移的目标物理机；通过最佳负载区间约束节点资源利用率，使物理机资源负载平衡；根据系统负载饱和度，调整云数据中心物理机的数量，达到云数据中心负载均衡的目的。（4）在对云数据中心资源调度的研究基础之上，分析了云资源模拟调度系统的相关需求，完成系统平台的模块设计和数据库设计，根据设计将系统的各个功能模块划分为不同的构件进行开发，最后完成云资源模拟调度系统平台进行测试及验证。关键词：云计算；云资源调度；虚拟机放置；负载均衡；利用率-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCloudcomputingenab

6、lesuserstoaccessatanytimeviatheInternetgettingvirtuallyunlimitedcomputingpowerandavarietyofinformationservices,usersofcomputingandservicesreadilyavailable,easytoexpand,on-demandpricing.Thedatacenterasacornerstoneoftheimplementationofcloudcomputing,itsroleisbecomingincreasinglyimpo

7、rtant,inthefaceofthesituationismorecomplex.Increasinglylarge-scale,dynamicallocationandmanagementofvirtualandphysicalresourcesarethenewchallenges.Atpresent,theproblemsofdatacentersaremoreandmoreserious,suchasthedeteriorationofresourceutilization,thephysicalmachineloadimbalanceandh

8、ighclouddatacenterpowerconsumptio