基于進(jìn)化多目標(biāo)優(yōu)化的云服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化算法研究.pdf

1、當(dāng)前，全球信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正著一場(chǎng)聲勢(shì)浩大的“云計(jì)算”浪潮。云計(jì)算的資源存儲(chǔ)在云供應(yīng)商的虛擬機(jī)集群上，本地計(jì)算機(jī)只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個(gè)任務(wù)請(qǐng)求，云端就能夠根據(jù)用戶(hù)的需求信息通過(guò)資源的組合和優(yōu)化構(gòu)成不同形式的云應(yīng)用。云計(jì)算秉承“按需服務(wù)”的理念，是繼個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息技術(shù)浪潮。要實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)的目標(biāo)，云供應(yīng)商要通過(guò)虛擬化、并行計(jì)算、分布式存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)將傳統(tǒng)模式的應(yīng)用資源遷移到云端，通過(guò)虛擬化技術(shù)形成各種功能的虛擬資源池使用戶(hù)

2、能夠根據(jù)需求訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算資源。在按需付費(fèi)的商業(yè)模式下，用戶(hù)更關(guān)心的是如何以最小的花費(fèi)來(lái)完成更多的任務(wù)需求。而服務(wù)組合優(yōu)化技術(shù)能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)封裝云端資源，不斷形成各種形式和功能的新服務(wù)來(lái)滿(mǎn)足多樣化的用戶(hù)需求。因此，云環(huán)境下的服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化問(wèn)題一直是研究的熱點(diǎn)之一。在云環(huán)境下，服務(wù)商需要向用戶(hù)提供虛擬機(jī)租用服務(wù)，同時(shí)提供多種經(jīng)過(guò)優(yōu)化，形成適用于不同用戶(hù)類(lèi)型的服務(wù)案例以供選擇。本文通過(guò)抽象云環(huán)境建模，得到用戶(hù)最為關(guān)心的兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，即完成任務(wù)所

3、花費(fèi)的運(yùn)行時(shí)間和費(fèi)用，將NSGAII算法和MOEA/D算法應(yīng)用于該模型之上，進(jìn)行服務(wù)組合執(zhí)行的優(yōu)化，在不同規(guī)模的任務(wù)量下，均獲得了較好的優(yōu)化解集。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了云服務(wù)體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)模型，闡述了云環(huán)境下任務(wù)調(diào)度相關(guān)問(wèn)題，分析了服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。⑵討論了云環(huán)境下服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化建模，通過(guò)對(duì)用戶(hù)任務(wù)和服務(wù)資源的研究將服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化問(wèn)題建模為圖映射問(wèn)題，建立基于運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)。⑶建立以用戶(hù)

4、任務(wù)的運(yùn)行執(zhí)行時(shí)間、運(yùn)行費(fèi)用為約束條件的優(yōu)化模型，討論云環(huán)境下基于NSGAII算法和MOEA/D算法的服務(wù)組合執(zhí)行優(yōu)化方法和算法實(shí)現(xiàn)流程。在此基礎(chǔ)上，改進(jìn)了MOEA/D算法中的切比雪夫分解方法以及增加偏好區(qū)域后，再次求解該問(wèn)題，以達(dá)到更好的優(yōu)化效果。⑷通過(guò)C++仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行仿真，獲得最優(yōu)Pare to解集，并使用超體積性能指標(biāo)對(duì)兩算法的性能進(jìn)行了更直觀(guān)的量化比較，表明改進(jìn)的MOEA/D算法能夠更好地滿(mǎn)足用戶(hù)任務(wù)的需要，更快地確定最優(yōu)