云環(huán)境下基于虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的資源調(diào)度策略研究.pdf

1、云計(jì)算環(huán)境下，隨著不同用戶對(duì)不同類型資源需求的增加，云提供商需提供大量的資源以滿足不同用戶的請(qǐng)求。然而，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為滿足用戶需求消耗了大量的能源，增加了系統(tǒng)運(yùn)行成本和二氧化碳的排放。高效的資源調(diào)度機(jī)制和資源調(diào)度策略能夠更好地降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載均衡。
　　 由于傳統(tǒng)的資源調(diào)度往往只考慮了負(fù)載均衡或者經(jīng)濟(jì)效益的需求，缺乏對(duì)能耗、服務(wù)質(zhì)量和動(dòng)態(tài)地負(fù)載均衡策略。另外，同一云計(jì)算環(huán)境下部署應(yīng)用服務(wù)有多個(gè)，需合理的調(diào)度資源才能達(dá)

2、到滿足服務(wù)質(zhì)量需求、動(dòng)態(tài)地調(diào)整負(fù)載均衡和節(jié)能的目的。而如何有效地均衡云環(huán)境下資源的負(fù)載和減少數(shù)據(jù)中心的能耗成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　 本文結(jié)合云計(jì)算的虛擬化和可擴(kuò)展性特點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)有云環(huán)境中資源調(diào)度管理和調(diào)度方案中存在問(wèn)題進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)新的資源調(diào)度方案來(lái)優(yōu)化資源的部署，以降低云數(shù)據(jù)中心的能源消耗，同時(shí)保證服務(wù)等級(jí)協(xié)議和提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)高性能低功耗的運(yùn)行機(jī)制。本文的主要工作如下:
　　 (1)建立了基于云資源代

3、理機(jī)制的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移資源調(diào)度框架。由于云計(jì)算中資源的類型各異和虛擬機(jī)本身的遷移會(huì)增大系統(tǒng)的管理開(kāi)銷，采用基于云資源代理機(jī)制實(shí)現(xiàn)多個(gè)虛擬機(jī)資源共享同一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)，這樣每次遷移只需傳輸虛擬機(jī)的鏡像文件，降低遷移粒度，同時(shí)屏蔽了各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)間的異構(gòu)性以便遷移。
　　 (2)研究了基于雙閾值虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移優(yōu)化的資源調(diào)度算法。該算法通過(guò)實(shí)時(shí)地遷移負(fù)載過(guò)重的資源節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)，有效地整合負(fù)載低的空閑資源節(jié)點(diǎn)并將其關(guān)閉或切換到休眠模式，使得

4、云計(jì)算中資源得到較好的利用，整個(gè)系統(tǒng)資源負(fù)載趨于均衡，并減少了能源的消耗。綜合考慮遷移時(shí)間和用戶服務(wù)質(zhì)量的需求，利用平均法計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載值，避免因瞬時(shí)峰尖值導(dǎo)致不必要的遷移。
　　 本文通過(guò)擴(kuò)展云計(jì)算仿真器CloudSim2.1，對(duì)建立的基于云資源代理機(jī)制的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移框架模型和基于雙閾值的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移優(yōu)化的資源調(diào)度算法進(jìn)行了仿真。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該策略能夠減少遷移次數(shù)和遷移時(shí)間，降低虛擬機(jī)遷移能耗，從而盡最大努力滿足服