基于群智能算法的云数据迁移策略研究

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1、分类号：TP393单位代码：10190研究生学号：201307011密级：无硕士学位论文基于群智能算法的云数据迁移策略研究Theresearchofclouddatamigrationpolicybasedonswarmintelligencealgorithm研究生姓名：孙阳专业：计算机科学与技术指导教师姓名：许建潮指导教师职称：教授2016年4月硕士学位论文长春工业大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于群智能算法的云数据迁移策略研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

2、集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春工业大学硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春工业大学硕士学位论文版权使用规定”，同意长春工业大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日校内指导教师签名：年月日硕士学位论文摘要云计算这个研究方向越来越受到广泛的关

3、注。随着集群规模和数据量的爆发式增长，各行各业都先后出现了规模庞大的云数据中心。在云数据中心中，数据传输的需求涌现出爆炸性的增长趋势，对带宽的要求也愈来愈高。猛增的信息量使得网络带宽成为了严重的瓶颈问题。而数据迁移是保证云数据中心高效运行、平滑升级以及更新系统的关键部分，在云计算领域中也占据着举足轻重的地位。数据迁移的效率以及可靠性能够直接影响云数据中心的性能。而数据迁移策略是数据实现迁移的重要前提，更为今后系统稳定高效运行的有力保障。良好的迁移策略，不仅能够节省迁移成本还能够更好地维护和管理云数据中心。当某个服务器负载过大时，可根据动态迁移策略将数据流量分担到合适的节点设备

4、上分别处理以实现负载均衡。当某些数据基于某种原因访问量过大时，网络带宽拥挤会导致云数据中心无法提供高效的服务。此时为解决该问题设计出一个高效的动态数据迁移策略就显得尤为重要。部分研究者通过动态数据迁移策略寻找合适的目的位置满足迁移需求，实现负载均衡或者优化云数据中心的运行成本。而在迁移过程中，对于目的迁移位置的选择一般都是随机的，只要该服务器容纳得下待迁移的数据，就可以实现迁移，该策略虽然迁移速度快，但是效率不高，并且从长远角度来看，造成的迁移花销也可能很大。为保证迁移的高效性，还有一部分研究人员通过最优选择策略选择了更加高效的目的位置实现数据迁移，但只是以性能这一个方面作为

5、目标，对于云数据中心来说，虽然能暂时实现负载均衡，可是没有考虑迁移成本和带宽压力，所以依然没能从根本上解决带宽瓶颈问题。本文所要研究的重点是在最大化性能和节约迁移成本的基础上以节省带宽为目标，通过动态数据迁移策略寻找一个目的服务器实现数据的迁移。为此，提出了一个新颖的启发式算法IB-FA，它基于萤火虫算法实现了数据动态迁移策略。将实现负载均衡的动态数据迁移策略问题转化成一个受性能、迁移成本和带宽约束的多目标优化问题。为解决该多目标优化问题，提出了一个适应动态变化的云环境的IB-FA架构。在与随机数据迁移策略和最优数据迁移策略的实验对比结果中表明:本文提出的IB-FA算法能够找

6、到一个更加适合数据的迁移位置。在分散I/O操作的同时明显优化了数据访问速度，并且有效提高带宽利用率，从而解决云数据中心的带宽瓶颈问题。关键词：云计算数据迁移群智能算法资源利用率网络带宽I硕士学位论文AbstractCloudcomputinghasdrawnmoreandmoreattention.Atthesametimetheclusterandtheamountofdatastartedtosurgeahead.Alltradeshaveemergedalarge-scaleclouddatacenter.Theusers’requirementsforbandwidt

7、hisalsoincreasingwiththedemandofdatatransmissionemergedtheexplosivegrowthtrendintheclouddatacenter.Thesoaringamountofinformationmakesthenetworkbandwidthbecomeaseriousbottleneckproblem.Thedatamigrationisakeypartofensuringtheefficientoperation,smoothupgrad