基于云計(jì)算的_用戶期待_任務(wù)調(diào)度算法的研究

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1、2011年第4期大眾科技No.4，2011（總第140期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.140)基于云計(jì)算的“用戶期待”任務(wù)調(diào)度算法的研究劉之家張?bào)w榮謝雄程（廣西師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，廣西南寧530001）【摘要】文章在云計(jì)算提供的各項(xiàng)服務(wù)質(zhì)量基礎(chǔ)上，提出了云計(jì)算任務(wù)調(diào)度的用戶期待函數(shù)，并根據(jù)用戶期待函數(shù)和服務(wù)質(zhì)量的任務(wù)分類(lèi)，提出了用戶期待函數(shù)的任務(wù)調(diào)度算法，最后在云計(jì)算仿真平臺(tái)CloudSim上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該任務(wù)調(diào)度算法在調(diào)度時(shí)間、可靠性與費(fèi)用等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)?！娟P(guān)鍵詞】云計(jì)算；服務(wù)質(zhì)量；任務(wù)調(diào)度；仿真【中圖

2、分類(lèi)號(hào)】TP301.6【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1008-1151(2011)04-0075-03（一）引言TTTT=++（2）Fwaitexectrans云計(jì)算是由分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬技為任T是從任務(wù)提交到被分配處理資源的等待時(shí)間，Twaitexec術(shù)、普適計(jì)算等概念混合演化而來(lái)的一種新型的計(jì)算模型。務(wù)執(zhí)行時(shí)間，T為任務(wù)傳輸時(shí)間。設(shè)任務(wù)的期待完成時(shí)間trans它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等組成的資源池為T(mén)expt，則用戶期待函數(shù)表示為：上，用戶可以根據(jù)需要獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)，是一種以Internet為基礎(chǔ)向用戶提供信息服

3、務(wù)的商業(yè)J=θlnTT/（3）FFtexp模式，其目標(biāo)是為用戶動(dòng)態(tài)地提供可靠的、可定制的、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的IT計(jì)算服務(wù)環(huán)境。然而，不同的用戶有不（2）帶寬：設(shè)BW表示虛擬機(jī)的帶寬，BW表示用戶vmuser同的需求，云計(jì)算必須提供用戶滿意的服務(wù)，服務(wù)質(zhì)量QoS期待的帶寬，則用戶期待函數(shù)表示為：成為了衡量用戶使用云計(jì)算服務(wù)滿意程度的標(biāo)準(zhǔn)。這樣對(duì)云J=θlnBW/BW（4）計(jì)算的作業(yè)調(diào)度和資源分配提出了更高的要求。bwwmuser多任務(wù)調(diào)度問(wèn)題是計(jì)算機(jī)界公認(rèn)的NP難題，采用啟發(fā)式（3）費(fèi)用：虛擬機(jī)按照單位對(duì)資源計(jì)費(fèi)，任務(wù)消費(fèi)的全方法可以得到次最優(yōu)解，而固定優(yōu)先級(jí)調(diào)度

4、策略可能會(huì)引起部費(fèi)用cost為：vm低優(yōu)先級(jí)線程饑餓和短程任務(wù)滯后，先到先處理調(diào)度策略可能會(huì)引起高價(jià)值任務(wù)錯(cuò)失最佳處理時(shí)刻。因此，對(duì)云計(jì)算的costP=+++CPCPCPC（5）vm1/cpunum2/menMB3/storMB4/bwMbps任務(wù)調(diào)度進(jìn)行研究具有重要的意義。P1表示資源數(shù)量，C參數(shù)表示單位資源價(jià)格，設(shè)cost為（二）基本理論user1.用戶期待函數(shù)的定義用戶期待的費(fèi)用，則用戶期待函數(shù)為：在云計(jì)算中，服務(wù)質(zhì)量QoS是衡量用戶使用云計(jì)算服務(wù)J=θlncostt/cos（6）costvmuser滿意程度的標(biāo)準(zhǔn)。云計(jì)算為互聯(lián)網(wǎng)上的各類(lèi)用戶提供不同的（4）可靠

5、性：對(duì)于可靠性要求較高的用戶任務(wù)來(lái)說(shuō)，選服務(wù)，但由于用戶的多樣性，為了給用戶提供滿意的服務(wù)質(zhì)擇可靠性高的資源為其提供服務(wù)，能夠顯著提高其服務(wù)質(zhì)量。量，云計(jì)算的任務(wù)調(diào)度和資源必須得到合理的分配。文章通設(shè)虛擬機(jī)的故障率為p，用戶期待的任務(wù)完成率p由用戶過(guò)引入資源分配的用戶期待函數(shù)對(duì)用戶資源量的需求進(jìn)行分succ析，任務(wù)的用戶期待函數(shù)定義為：指定，則用戶期待函數(shù)為：J=θlnARER/（1）J=θlnpp/(1?)（7）psucc其中，θ為常量，且01<≤θ，AR為任務(wù)的實(shí)際資源分配量，ER為任務(wù)期待的資源量。當(dāng)用戶任務(wù)有多方面QoS需求時(shí)，可將上面討論的完成2.基于QoS

6、的任務(wù)分類(lèi)時(shí)間、帶寬、費(fèi)用、可靠性的用戶期待評(píng)判函數(shù)進(jìn)行綜合，按照QoS標(biāo)準(zhǔn)可將任務(wù)按完成時(shí)間、帶寬、可靠性、費(fèi)得到綜合的用戶期待函數(shù)：用分為四類(lèi)，可建立如下的量化標(biāo)準(zhǔn)：J=JJJJ+++（8）（1）完成時(shí)間：任務(wù)的時(shí)間性QoS描述包括開(kāi)始時(shí)間、zhFBWcostp最遲完成時(shí)間、總完成時(shí)間、結(jié)束時(shí)間等。根據(jù)以上四點(diǎn)描述，完成時(shí)間表示對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的【收稿日期】2011-01-21【基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)基金（60864001），廣西教育廳基金項(xiàng)目（200911MS144）【作者簡(jiǎn)介】劉之家（1963－），男（壯族），廣西南寧人，廣西師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院講師，

7、研究生，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算；張?bào)w榮（1965－），男，廣西全州人，廣西師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院工程師、企業(yè)管理咨詢師，研究生，研究方向?yàn)楣芾碥浖?、云?yīng)用；謝雄程（1972－），男，廣西南寧人，廣西師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院講師，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。-75-用戶，需要任務(wù)在盡可能少的時(shí)間內(nèi)完成。當(dāng)客戶對(duì)通信帶Step5：執(zhí)行并統(tǒng)計(jì)和返回所有任務(wù)的總花費(fèi)。寬要求較高時(shí)，則需要優(yōu)先考慮帶寬要求。可靠性表示對(duì)長(zhǎng)（四）仿真實(shí)驗(yàn)期運(yùn)行任務(wù)的用戶，需要云計(jì)算提供穩(wěn)定可靠的性能，如云1.仿真平臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)。此外，云計(jì)算按需付費(fèi)，使用費(fèi)用是用戶關(guān)注