云計算環(huán)境下單數(shù)據(jù)中心任務(wù)調(diào)度策略研究.pdf

1、在新興的云計算環(huán)境中，用戶可以通過云計算客戶端以租用形式使用軟件、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)等資源。用戶一方面可以將數(shù)據(jù)存儲在云中，另一方面可以向云中提交任務(wù)獲得計算服務(wù)。當(dāng)用戶向云中提交服務(wù)請求后，云計算調(diào)度中心按照用戶服務(wù)需求將合適的資源配置分配給用戶，并將請求的服務(wù)劃分成不同的任務(wù)，分布在不同的計算資源上執(zhí)行。然而，日益復(fù)雜的商業(yè)化云計算已使得云環(huán)境的任務(wù)調(diào)度成為一個富有挑戰(zhàn)性的問題。本文提出的方案則是以滿足不同用戶的服務(wù)要求和實現(xiàn)云服務(wù)提供

2、商的利益最大化為目標(biāo)，將提交的任務(wù)分配給配置好的計算資源去執(zhí)行。
　　 本文針對云計算任務(wù)調(diào)度問題具有NP特性，考慮將遺傳算法應(yīng)用于解決這一任務(wù)調(diào)度問題，并結(jié)合云計算環(huán)境的特點，提出了一種基于遺傳算法和動態(tài)調(diào)整的任務(wù)調(diào)度策略。該策略將云計算任務(wù)調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為可以被遺傳算法解決的數(shù)學(xué)問題，利用該算法得到每個計算資源的初始任務(wù)分配方案。在云服務(wù)運行期間，該策略利用動態(tài)調(diào)整方法來提高云資源使用率。動態(tài)調(diào)整方法根據(jù)計算資源上的任務(wù)執(zhí)行情

3、況對處于空閑狀態(tài)的計算資源進行任務(wù)遷移條件計算，將其他計算資源上符合遷移條件的任務(wù)遷移到該空閑狀態(tài)的計算資源上。
　　 從用戶的角度，用戶希望任務(wù)調(diào)度策略能針對不同服務(wù)類型滿足不同的服務(wù)質(zhì)量要求；從云服務(wù)提供商角度，云服務(wù)提供商希望任務(wù)調(diào)度方案能夠有效進行成本控制以實現(xiàn)利益最大化。因此，本文又在前述方法的基礎(chǔ)上提出了一種基于QoS和成本控制的任務(wù)調(diào)度策略。該方法會根據(jù)用戶任務(wù)類型的不同并按照一定的規(guī)則進行任務(wù)優(yōu)先級標(biāo)注，引入Qo

4、S和成本控制模型來重新選取遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)。在用戶使用云計算服務(wù)期間，該方法通過修改后的遺傳算法得到每個計算資源的初始任務(wù)分配方案，并采用動態(tài)調(diào)整方法有效改善云資源利用率。
　　 本文使用云計算仿真平臺CloudSim構(gòu)建云計算仿真環(huán)境來評估任務(wù)調(diào)度方法的有效性。實驗結(jié)果顯示將遺傳算法應(yīng)用于解決任務(wù)調(diào)度問題，可以有效改善任務(wù)執(zhí)行完成的時間，動態(tài)調(diào)整策略也可以進一步提高云計算資源使用率。當(dāng)將成本控制在可以接受的范圍內(nèi)時，基于Q