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1、计算机系统应用http://www.c-s-a.org.cn2012年第21卷第7期云计算任务冗余调度优化模型①孙健美,曾碧卿(华南师范大学计算机学院,广州510631)摘要:为了解决现有云计算平台的高度动态性和异构性带来的可靠性低的问题,提出了一种基于冗余调度的可靠云计算模型。针对云计算按需付费的特点,基于该可靠模型,建立了基于服务费用约束的冗余调度优化模型,以保证在该费用约束下获得最大的云计算服务可靠性。最后,用遗传算法解决该最优冗余分配问题。关键词:云计算;可靠性;冗余调度;最优冗余分配;遗传算法OptimalModelRedundantTask
2、SchedulingforCloudComputingSUNJian-Mei,ZENGBi-Qing(SchoolofComputer,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China)Abstract:InordertosolvetheproblemoflowreliabilityofCloudComputingPlatformforitsowndynamicandheterogeneous,areliableCloudComputingmodelbasedonredundantschedulingis
3、proposed.Forthepay-as-needfeaturesofCloudComputing,anoptimalmodelredundanttaskschedulingforCloudComputingbasedonthegivencostofservicesisestablishedtomaximizethereliabilityofCloudComputing.Finally,GeneticAlgorithmsisusedtosolvetheproblemofoptimalredundancyallocation.Keywords:clou
4、dcomputing;reliability;redundantscheduling;optimalredundancyallocation;geneticalgorithm1引言和失败容忍能力的可靠云计算服务调度策略,对切实提云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效高云计算服务的可靠性具有重要意义。冗余调度作为软用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机件容错技术的一种常用的手段,本文将其运用于云计算和网络技术发展融合的产物,是一种新兴的商业计算环境中,并通过实验证实了加入一定的冗余既保证了服模式,是目前国内外商业和科研机构研究的热点之一,务可
5、靠性又加快了任务的执行速度。此外,本文又结合其核心思想是通过互联网将超大规模的计算存储资源了实际生活中用户对各种资源节点的支付能力及对各种整合起来,形成一个虚拟的计算资源池,并以服务的调度方案的满意程度的不同,提出了服务费用约束下的形式按需提供给用户,简化了任务调度的过程,将原冗余优化调度方案,并用遗传算法求解该优化模型。来网格计算的任务调度问题的复杂性留给了虚拟化技术来解决。云计算作为网格计算的发展,虽然它的规模更大,但是它仍存在一些网格计算,甚至是其它所2基本定义有计算系统都存在的问题——服务应用程序处理失定义1.Ttt12,,,tn代表一
6、个任务,由n个相败。如Amazon的S3服务的中断、Google的Apps服互独立的子任务构成的任务集合。务和Gmail服务的中断等,这无疑让许多专家学者对云计算的可靠性和安全性产生怀疑。为此,研究高效定义2.Rrr12,,,rm表示由m个异构的计算[1-3]率的云计算资源调度算法,尤其是具有容错机制资源构成的资源集合。①基金项目:广东省自然科学基金(8151063101000040)收稿时间:2011-10-14;收到修改稿时间:2011-11-0556研究开发ResearchandDevelopment2012年第21卷第7期http://
7、www.c-s-a.org.cn计算机系统应用nret11,,et1m功的概率为R(1(1s))。k定义3.ETC,,表示预期执行时间矩ik11et,,et3.2几种冗余调度模型的分析比较nn1m阵,表示第j个资源上执行第i个任务所要用的时本文就无冗余(不保证所有子任务都能可靠执etij间。根据相应的调度方案可以计算出每个资源完成分行)、固定冗余(每个子任务的冗余度是一个固定值,配给它的所有任务所要用的时间,求出最大值即最大冗余度太小则不能保证所有子任务的可靠性,冗余度执行时间跨度(也称最优跨度)。过大则花
8、费也更多)、保证可靠性的冗余(保证每个子定义4.资源节点的稳定性[4]定义为:资源正常运任务的