基于改進的遺傳算法的云計算資源調度算法研究

《基于改進的遺傳算法的云計算資源調度算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、中文圖書分類號：TP391密級：公開UDC：004學校代碼：10005碩士學位論文MASTERALDISSERTATION論文題目：基于改進的遺傳算法的云計算資源調度算法研究論文作者：仇瑞琪學科：計算機科學與技術指導教師：竹翠論文提交日期：2016年6月UDC：004學校代碼：10005中文圖書分類號：TP391學號：S201307104密級：公開北京工業(yè)大學工學碩士學位論文題目：基于改進的遺傳算法的云計算資源調度算法研究英文題目：STUDYOFCLOUDCOMPUTINGRESOURCEMANAGEMENTALGORITHMBASEDONIMPROVEDGENETICALGORIT

2、HM論文作者：仇瑞琪學科專業(yè)：計算機科學與技術研究方向：計算機系統(tǒng)結構申請學位：工學碩士指導教師：竹翠所在單位：計算機學院答辯日期：2016年6月授予學位單位：北京工業(yè)大學獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：仇瑞琪日期：2016年6月20日關于論文使用授權的說明本人完全了解北京工業(yè)大學有關保留、使

3、用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨热?，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。(保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定)簽名：仇瑞琪日期：2016年6月20日導師簽名：竹翠日期：2016年6月20日摘要摘要云計算是一種用戶可按需分配及自主配置的新型資源池，這種技術可以為用戶提供計算、網(wǎng)絡、存儲等虛擬資源。作為一種為用戶提供商業(yè)服務的技術，如何合理調度系統(tǒng)資源是云計算中的關鍵問題。由于云計算具有異構性、動態(tài)性、大規(guī)模性等特性，因此應考慮如何對資源進行合理的調度，使用戶在短時間內獲取資源。同時，在調度中如何盡可能地提高資源利

4、用率、降低能耗，也是一個急需解決的問題。本文實現(xiàn)了基于遺傳算法的云計算資源調度算法。遺傳算法是一種具有隨機化特性的全局優(yōu)化搜索算法，它借鑒自然界優(yōu)勝劣汰的進化規(guī)律。由于其整體搜索策略和優(yōu)化搜索方法在工作時不依賴其它輔助知識，遺傳算法具有很強的通用性。同時，遺傳算法在解決NP問題時有優(yōu)異的表現(xiàn)，因此它被廣泛應用在大規(guī)模集群的資源調度問題中。在滿足用戶需求的基礎上，為了節(jié)約能耗，最大程度產生最優(yōu)的經(jīng)濟效益，本文在適應度函數(shù)中引入經(jīng)濟效益約束、服務等級協(xié)議（ServiceLevelAgreement,SLA）約束和能耗約束，使得調度策略能夠讓虛擬機在最合適的物理機上進行創(chuàng)建。由于遺傳算法的

5、搜索策略，可能會過早進入局部最優(yōu)從而難以走向全局最優(yōu)，本文采用Tabu禁忌搜索（TabuSearch,TS）算法對這個問題進行優(yōu)化。TS算法是一種逐步搜索全局最優(yōu)化的算法，模擬人類智力發(fā)展的過程。在TS算法中，一個高質量的初始解可以大大提高其搜索效率，而遺傳算法所獲得的解恰好可以為它提供高質量的初始解，因此將遺傳算法和TS算法相結合能夠很大程度上提高算法性能。本文在遺傳算法的計算過程中會對進入早熟階段進行判斷并引入TS算法，將遺傳算法的解作為TS算法的初始輸入。改進后的算法在跳出局部最優(yōu)解的同時，通過TS算法產生新的鄰域，保證了解的多樣性，使得到的結果逐步優(yōu)化，最終達到全局最優(yōu)。本文

6、實現(xiàn)了基于CloudSim平臺的實驗仿真。在CloudSim上將改進后的算法與輪詢算法、隨機分配算法進行實驗結果對比，結果表明所采用的改進的遺傳算法能更好的對云計算中的資源進行分配，在經(jīng)濟效益約束、SLA約束、能耗約束等多個約束條件下權衡，達到最優(yōu)調度的目的。關鍵字：云計算；資源調度；遺傳算法；Tabu禁忌算法；CloudSim-I-AbstractAbstractCloudcomputingisanewtypeofon-demandresourcepoolcanbeconfiguredtoprovideuserswithcomputing,networking,storage,an

7、dothervirtualresources.Asatechnologyprovidinguserswithcommercialservice,rationalschedulingsystemresourcesisthekeytocloudcomputing.Becauseofitsheterogeneous,dynamic,massandothercharacteristics,developersshouldconsiderhowtoreasonabl