基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配方法研究.pdf

1、隨著分布式計(jì)算、并行計(jì)算、和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，云計(jì)算開(kāi)始形成并不斷地完善。云計(jì)算是基于虛擬化技術(shù)，將IT資源構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的虛擬資源池，以服務(wù)的形式供外界使用。虛擬化技術(shù)能夠有效進(jìn)行服務(wù)整合以減少服務(wù)器數(shù)量從而降低功耗，增強(qiáng)服務(wù)器的可靠性，并能顯著簡(jiǎn)化IT基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化資源以及降低風(fēng)險(xiǎn)。然而虛擬化技術(shù)同時(shí)帶來(lái)的底層物理架構(gòu)的變化和虛擬機(jī)上用戶服務(wù)的持續(xù)變化給云計(jì)算環(huán)境中底層的物理資源的優(yōu)化分配方法帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。由于虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)

2、的持續(xù)變化，虛擬機(jī)監(jiān)視器無(wú)法監(jiān)測(cè)到每臺(tái)虛擬機(jī)的各類資源的實(shí)際使用量，更無(wú)法預(yù)測(cè)到用戶服務(wù)的性能狀態(tài)，如何合理有效地完成資源池中的資源調(diào)度分配以提高計(jì)算資源的利用率及滿足虛擬機(jī)上用戶服務(wù)的性能要求是云計(jì)算環(huán)境中資源分配研究的重要課題。
　　本文圍繞基于虛擬化的云計(jì)算進(jìn)行了廣泛的理論與技術(shù)研究，通過(guò)研究掌握了虛擬化的云計(jì)算技術(shù)，闡述了云環(huán)境下虛擬機(jī)資源分配方法的分類和性能預(yù)測(cè)模型的分類，詳細(xì)論述了基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源分配的過(guò)程，

3、針對(duì)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)的性能預(yù)測(cè)和基于收益的虛擬機(jī)資源分配兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)論述和研究，主要提出了基于隨機(jī)梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測(cè)算法和基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配方法。主要內(nèi)容如下。
　　首先，考慮云端資源提供者的收益和虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)的性能問(wèn)題，提出了基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配過(guò)程，給出基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配框架;
　　其次，針對(duì)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)的性能預(yù)測(cè)，利用數(shù)據(jù)預(yù)處理方法對(duì)服務(wù)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)

4、處理，采用基于隨機(jī)梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)服務(wù)的平均響應(yīng)時(shí)間變化情況，為是否進(jìn)行虛擬機(jī)資源分配提供依據(jù);
　　再次，針對(duì)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)所需要的各類資源是不確定的，本文采用灰色預(yù)測(cè)的方法對(duì)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)對(duì)各類資源的預(yù)需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)，為資源分配提供數(shù)據(jù)依據(jù);
　　最后，根據(jù)用戶的預(yù)算和平均響應(yīng)時(shí)間的要求，給各個(gè)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)劃分服務(wù)級(jí)別，基于收益最大化的原則，提出基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配方法，根據(jù)云端

5、資源提供者滿足每個(gè)虛擬機(jī)上的用戶服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求，得到不同的收益（增加或減少），建立資源與云端資源提供者的收益的關(guān)系，動(dòng)態(tài)的分配虛擬機(jī)資源，提高資源的利用率。
　　本文針對(duì)上述內(nèi)容中的用戶服務(wù)的性能預(yù)測(cè)算法-基于隨機(jī)梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測(cè)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示該算法的具有較高的精度，可以為虛擬機(jī)的資源分配提供可靠的依據(jù)。針對(duì)本文提出的基于收益的云環(huán)境虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配方法，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)云計(jì)算平臺(tái)Hadoop中