云计算环境下资源分配策略的分析

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1、目录摘要AbstractII第一章引言11.1研究背景和意义11.2国内外研究现状11.3论文的组织结构3第二章云计算概述52.1云计算的概念52.1.1云计算的定义52.1.2云计算—网格和SaaS的融合62.2云计算总体系架构82.2.1云计算三层架构92.2.2云计算应用场景112.2.3云计算主要功能112.2.4云计算基本特征122・3云计算关键技术132.3.1虚拟化技术132.3.2绿色计算152.3.3效用计算192.3.4资源管理192.4云计算实现案例202.4.1Google云计算202.4.2Amazon云计算222.4.3IBM云计算232.4.4微软云计算2

2、42.4.5浪潮云计算25第三章粒子群优化算法293.1基本粒子群优化算法的简介293.2基本粒子群算法的社会行为分析313.3改进的粒子群优化算法323.3.1惯性权重线性调整的改进粒子群算法323.3.2带有收缩因子改进的粒子群优化算法333.3.3其他改进的粒子群优化算法343.4粒子群算法的应用36第四章基于市场导向的资源分配策略373.1资源分配框架372.2问题形式化382.3改进粒子群优化算法的资源分配和调价策略402.3.1粒子数量动态改变的粒子群优化群算法402.3.2资源调价算法流程描述422.4仿真实验432.4.1可行性分析434.4.2算法平均时间复杂度分析4

3、4第五章基于节能意识的资源分配策略475.1绿色云架构475.1.1框架结构475.1.2能源模型485.2节能意识的资源分配策略495.2.1虚拟机的部署493.2.2虚拟机的迁移503.3仿真实验52第六章总结与展望574.1主要工作总结574.2下一步工作计划57参考文献59攻读硕士学位期间发表的论文和参与的项目63致谢65摘要以2010年为界限，我们可以把过去分为个人电脑吋代和互联网吋代，而未来就是云计算、物联网和三网融合的时代。云计算这种新的计算模式的诞生，使ICT界发生了革命性的变化。云计算一岀现就成为了业界关注的热点，它的设计理念就是用户获得各种服务就像使用水电一样，按需

4、使用，付费使用。这种计算模式让每一个人都能以极低的成本接触到顶尖的ICT技术。ICT界的商业巨头微软、谷歌、IBM、亚马逊、Salesforce等都纷纷推出了自己的云计算产品，并把云计算作为其未来发展的主要战略目标之一。如何对资源进行有效的分配成为云计算所要解决的重要问题，也是云计算研究的热点问题。为了更好的合理利用资源和提高资源的利用率，本文提出了一种基于改进粒子群优化算法的资源分配和调价策略。这种改进的粒子群算法叫做粒子数量动态可变的粒子群优化算法。因为在云计算环境下资源是海量的，数以万计的用户需求，如何在短时间内合理的分配资源是我们所期望的。通过与传统的粒子群算法进行比较，粒子数

5、量动态可变的粒子群算法在时间复杂度上要远优于传统的粒子群算法,这样就大大节省了云计算环境下对资源分配的时间。根据负载的特性，构造了体现其对所获资源的满意度和符合自身经济利润的效用函数，利用资源代理不断调价的方法来达到合理利用资源的目的，同吋也最大化了每个负载的效益。通过仿真实验并证明了改进粒子群优化算法在云计算环境下资源分配的有效性、可行性、鲁棒性以及大大缩短了计算时间。云计算数据中心是由大量的异构的计算资源池、存储资源池以及网络资源池等构成。当所有的服务器都启动时，会消耗大量的电能，产生大量的废气污染物给我们的环境造成极大的污染。因此，我们需要绿色节能的解决方法，不但能够最小化执行的

6、代价还减小了对环境的影响。本文根据以上问题提出了资源分配的高效节能的算法。这种算法的基本思想是通过支持VMs的运转在不同的物理节点之间，然后根据执行的需求，动态的迁移VMs。当VMs不利用主机提供给的资源的时候，它就会动态的改变或整合到最小数目的物理节点上，而闲置的物理节点就会被关掉，消除了闲置机器能量的消耗，最终达到减小总能量的消耗。最后通过和其他策略的资源分配算法进行比较，得出本文提岀的算法是有效的，在节能方面是最优的。不管是在哪一种计算模式下，资源分配都是需要亟待解决的问题，在云计算环境下也不例外。本文做了两方面关于资源分配的研究，第一方面是基于市场机制的资源分配策略，从服务提供

7、商和服务Qos以及均衡负载多方面考虑，提岀了一套行•之有效的资源分配方法。第二方面是从绿色节能的角度出发，从现实生活屮得到启发，提出了如何整合资源节约能量，最终达到环保的目的。关键词：云计算；资源分配；虚拟资源；粒子群算法；能量消耗；服务等级协议。AbstractTake2010astheboundary,wecanputthepastintothePCeraandtheInternetera,andthefutureisCloudcomput