云计算平台资源分配若干问题研究

《云计算平台资源分配若干问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学学学校校校代代代码码码10701学学学号号号09201110095分分分类类类号号号TN301密密密级级级公公公开开开西安电子科技大学博士学位论文云计算平台资源分配若干问题研究作作作者者者姓姓姓名名名:卢笛一一一级级级学学学科科科:计算机科学与技术二二二级级级学学学科科科:计算机系统结构学学学位位位类类类别别别:工学博士指指指导导导教教教师师师姓姓姓名名名、、、职职职称称称:马建峰教授提提提交交交日日日期期期:2014年9月StudyofSomeProblemsonResourceAllocationinCloudComputingAdissertationsubmittedtoX

2、IDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofDoctorofPhilosophyByLudi(ComputerSystemArchitecture)Supervisor:Prof.MaJianfengSeptember2014西西西安安安电电电子子子科科科技技技大大大学学学学学学位位位论论论文文文独独独创创创性性性（（（或或或创创创新新新性性性）））声声声明明明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致

3、谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名:日期:西西西安安安电电电子子子科科科技技技大大大学学学关关关于于于论论论文文文使使使用用用授授授权权权的的的说说说明明明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的

4、全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名:导师签名:日期:日期:摘摘摘要要要摘摘摘要要要云计算系统通过虚拟化技术和SOA（ServiceOrientedArchitecture）架构，提供了对异构平台资源的整合与再分配，并将整合后的资源通过服务的形式向用户或上层程序提供。由于资源能够在整合后形成从逻辑上统一的资源池，因而云计算系统能够根据用户或程序需求，采用多种策略和算法对资源进行灵活的分配。考虑云计算平台执行用户计算任务的是虚拟机（Vi

5、rtualMachine,VM），而用户数量以及用户的资源请求是随时间变化的，因此，VM的数量以及创建VM时所需的系统资源亦为变化量。如何准确的描述云计算系统资源分配中的这种变化特性，为各个VM提供公平的资源分配方案，确保VM能够完成用户计算任务，成为云计算资源管理中的核心问题。此外，对于分配算法得到的结果，亟需一种评估模型对分配结果的公平性进行度量，为资源分配算法的选取和改进提供量化参考。针对上述云计算资源分配中面临的问题，本文工作主要包含以下几个方面：(1)建立了用于描述云计算资源动态特性的数学模型。针对云计算平台的动态性，给出了较为典型的三种平台资源动态模型。对于云计算中虚拟计

6、算节点（VirtualComputingNode,VCN）因执行任务的不同而导致资源需求不同的特性，提出了动态资源需求模型。其次，在平台运行过程中，执行新任务的VCN会不断产生，完成任务的节点会销毁，因此，一段时期内平台中虚拟计算节点的数量是变化的，导致系统资源的占用量（或剩余量）也随之变化。针对这种特性，提出了动态节点数量模型。最后，随着平台用户的增加以及任务量的增加，平台资源可能无法满足不断增长的用户的需求，这将会导致用户需要等待资源才能执行任务。为此，运营商需要对系统进行扩充，以满足不断增加的用户对资源的需求。针对这一问题，给出了动态集群规模模型。(2)提出了面向瓶颈资源的公平

7、性分配算法DBRF（Dominant-BottleneckResourceFairness），防止系统瓶颈资源由于需求量增加而过快耗尽。DBRF算法对系统瓶颈资源进行预判，引入了缩放参数λ对瓶颈资源的分配量进行控制，增加了算法迭代次数，避免了由于算法收敛过快而导致部分用户瓶颈资源分配不足。通过仿真实验，验证了算法能够将瓶颈资源在分配时分割到更细的粒度，有效减缓瓶颈资源的耗尽速度，确保更多用户分配到瓶颈资源。(3)针对云计算系统中恶意用户占用资源的情况，提出