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《研究云計算調(diào)度問題的實際應(yīng)用價值》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、研究云計算調(diào)度問題的實際應(yīng)用價值云計算是一種以商業(yè)為主要推動力的計算模型和服務(wù)模式，從計算資源提供的角度來看，它是將計算資源作為一種服務(wù)通過X絡(luò)提供給用戶的計算模式，用戶以便捷和按需擴(kuò)展的方式來使用計算資源（包括數(shù)據(jù)、軟件、硬件和X絡(luò)帶寬等），無須了解它提供過程的細(xì)節(jié)。云計算提供的資源服務(wù)從具體應(yīng)用角度分為三個層次，即軟件即服務(wù)（SaaS)、平臺即服務(wù)（PaaS)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS)。這三個層次分別側(cè)重于不同的應(yīng)用，但是它們包含著相同的問題，即資源、任務(wù)調(diào)度問題。如Amazon的彈性云需要通過合理的調(diào)度保證各虛擬機(jī)的利用率；
2、八百客的在線ERP系統(tǒng)更需要合理的任務(wù)調(diào)度，才能提高用戶的滿意度和忠誠度。調(diào)度問題是云計算中的一個重要問題，直接關(guān)系到云服務(wù)的穩(wěn)定性、資源的使用效率、用戶的滿意程度和運營成本。因此，對云計算調(diào)度問題的研究無論從理論技術(shù)本身還是實際應(yīng)用價值方面都有非常重要的意義。1云計算調(diào)度概述雖然可以將云計算看成是分布式處理、并行處理和X格計算的發(fā)展和商業(yè)實現(xiàn)，但是云計算與它們還是有很大的不同，如資源聚合與共享方式、任務(wù)提交方式等，故云計算調(diào)度也有其自身特點。1.1云計算調(diào)度目標(biāo)云計算調(diào)度的目標(biāo)就是對用戶提交的任務(wù)實現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度，并設(shè)法提高云計算系統(tǒng)
3、的總體吞吐率。具體的目標(biāo)包括最優(yōu)跨度（optimalmakespan)、月艮務(wù)質(zhì)量（qualityofservice，QoS)、負(fù)載均衡（loadbalancing)、經(jīng)濟(jì)原則（economicprinciples)等。a)最優(yōu)跨度?？缍仁钦{(diào)度中很重要且常見的目標(biāo)，用戶都希望自己的任務(wù)能在最短時間內(nèi)完成。實現(xiàn)最優(yōu)跨度是用戶和云計算的共同目標(biāo)。b)QoS。云計算調(diào)度系統(tǒng)必須保障用戶的QoS。一方面需要根據(jù)應(yīng)用特征提高資源的發(fā)現(xiàn)效率和準(zhǔn)確性，保證用戶服務(wù)的性能QoS；另一方面針對用戶的狀態(tài)變遷，動態(tài)進(jìn)行資源選擇和重定向，滿足用戶的經(jīng)濟(jì)Q
4、oS，有效地提高用戶滿意度。因此這一目標(biāo)是用戶的保障也是云計算能長久持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。c)負(fù)載均衡。由于云計算平臺中的計算機(jī)數(shù)量非常龐大，組成復(fù)雜，加上不同云計算平臺的異構(gòu)性，使得目前云計算中負(fù)載均衡的實現(xiàn)成為一個具有挑戰(zhàn)性的問題。d)經(jīng)濟(jì)原則。云計算的超大規(guī)模及其商業(yè)運營模式，使得其經(jīng)濟(jì)因素成為要重點考慮的調(diào)度指標(biāo)。市場經(jīng)濟(jì)驅(qū)動的資源使用者和資源提供者互惠互利，才能使云計算這一面向普適商業(yè)應(yīng)用的計算模式長久地發(fā)展下去。1.2云計算中的資源調(diào)度特點云計算調(diào)度與其他計算模式中的調(diào)度相比有其自身特點。a)資源環(huán)境。云環(huán)境下資源的配置差異較
5、大，可能是高性能集群、性能較高的服務(wù)器、普通PC機(jī)或是各種硬件資源上的虛擬機(jī)環(huán)境，所以資源的計算能力、存儲能力、帶寬等因素具有較大差異。b)云計算調(diào)度是面向異構(gòu)平臺、大規(guī)模、非集中式的，因此云計算調(diào)度必須面向異構(gòu)平臺，并在這些平臺上以分布、并行的方式進(jìn)行資源任務(wù)的管理與調(diào)度。c)約束條件。在傳統(tǒng)的分布式計算中，系統(tǒng)性能最優(yōu)即是最終目標(biāo)。而在云環(huán)境中，云服務(wù)商提供資源/服務(wù)，用戶按需付費。因此，云環(huán)境中的調(diào)度問題必須考慮成本約束，如任務(wù)截止完成時間、用戶支付費用及運營商提供成本等因素。d)優(yōu)化目標(biāo)。云環(huán)境中不僅注重資源利用率及系統(tǒng)性能
6、的提高，而且要保證用戶的QoS需求，盡可能地實現(xiàn)資源供給與消費的雙贏局面。e)可擴(kuò)展性和動態(tài)適應(yīng)性。在云計算規(guī)模不斷擴(kuò)大、應(yīng)用不斷增長的情況下，云調(diào)度必須具有可擴(kuò)展性，才不至于降低云計算系統(tǒng)性能。另外云資源的動態(tài)性是很明顯的，因此云調(diào)度必須適應(yīng)這種動態(tài)性。2云計算調(diào)度問題研究現(xiàn)狀2.1以性能為中心的調(diào)度以性能為中心一直是調(diào)度研究的重點，這類調(diào)度是以調(diào)度性能作為最終目標(biāo)，如任務(wù)最早完成時間、最優(yōu)跨度等。目前研究和使用比較廣泛的算法包括Min-Min算法、Max-Min算法、遺傳算法（GA)、蟻群算法、貪婪算法和模擬退火算法等。IBM云
7、計算平臺采用的是以性能優(yōu)先的調(diào)度策略0。李建峰等人3基于MapReduce模型，提出了一種具有雙適應(yīng)度的遺傳算法（DFGA)，注重作業(yè)的平均完成時間；湯小春等人4提出了一種基于元區(qū)間的分配決策算法；華夏渝等人5提出一種基于蟻群優(yōu)化的資源分配算法。另外虛擬資源的調(diào)度是目前云計算調(diào)度的研究熱點，如Intel公司6研究了虛擬資源間的競爭關(guān)系，對虛擬機(jī)間由于競爭關(guān)系所帶來的性能下降進(jìn)行了建模，并以此為基礎(chǔ)提出了預(yù)測虛擬資源競爭的模型。國內(nèi)的學(xué)者如Kong等人提出一種在虛擬化的數(shù)據(jù)中心中基于模糊預(yù)測的有效的任務(wù)調(diào)度方法，該方法以時間和可靠性為
8、目標(biāo)，建立了以模糊規(guī)則為預(yù)測的模型，提出基于模糊規(guī)則預(yù)測的調(diào)度算法。孫瑞鋒等人提出了一種租借理論與動態(tài)多級資源池相結(jié)合的調(diào)度策略，減少資源空閑時間，提高了資源利用率。而Song等人則提出了一種在虛擬化的數(shù)據(jù)中心中以多層調(diào)度器為核心的調(diào)
