基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(tài)分配方法研究.pdf

1、隨著分布式計算、并行計算、和網(wǎng)格計算的發(fā)展，云計算開始形成并不斷地完善。云計算是基于虛擬化技術(shù)，將IT資源構(gòu)成一個動態(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，增強服務(wù)器的可靠性，并能顯著簡化IT基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化資源以及降低風(fēng)險。然而虛擬化技術(shù)同時帶來的底層物理架構(gòu)的變化和虛擬機上用戶服務(wù)的持續(xù)變化給云計算環(huán)境中底層的物理資源的優(yōu)化分配方法帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。由于虛擬機上的用戶服務(wù)

2、的持續(xù)變化，虛擬機監(jiān)視器無法監(jiān)測到每臺虛擬機的各類資源的實際使用量，更無法預(yù)測到用戶服務(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)度分配以提高計算資源的利用率及滿足虛擬機上用戶服務(wù)的性能要求是云計算環(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算進(jìn)行了廣泛的理論與技術(shù)研究，通過研究掌握了虛擬化的云計算技術(shù)，闡述了云環(huán)境下虛擬機資源分配方法的分類和性能預(yù)測模型的分類，詳細(xì)論述了基于收益的云環(huán)境虛擬機資源分配的過程，

3、針對虛擬機上的用戶服務(wù)的性能預(yù)測和基于收益的虛擬機資源分配兩個問題展開論述和研究，主要提出了基于隨機梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測算法和基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(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上的用戶服務(wù)的性能問題，提出了基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(tài)分配過程，給出基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(tài)分配框架;
　　其次，針對虛擬機上的用戶服務(wù)的性能預(yù)測，利用數(shù)據(jù)預(yù)處理方法對服務(wù)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)

4、處理，采用基于隨機梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測模型預(yù)測服務(wù)的平均響應(yīng)時間變化情況，為是否進(jìn)行虛擬機資源分配提供依據(jù);
　　再次，針對虛擬機上的用戶服務(wù)所需要的各類資源是不確定的，本文采用灰色預(yù)測的方法對虛擬機上的用戶服務(wù)對各類資源的預(yù)需求量進(jìn)行預(yù)測，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)時間的要求，給各個虛擬機上的用戶服務(wù)劃分服務(wù)級別，基于收益最大化的原則，提出基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(tài)分配方法，根據(jù)云端

5、資源提供者滿足每個虛擬機上的用戶服務(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，動態(tài)的分配虛擬機資源，提高資源的利用率。
　　本文針對上述內(nèi)容中的用戶服務(wù)的性能預(yù)測算法-基于隨機梯度回歸的服務(wù)性能預(yù)測算法進(jìn)行了仿真實驗，進(jìn)行了對比實驗，結(jié)果顯示該算法的具有較高的精度，可以為虛擬機的資源分配提供可靠的依據(jù)。針對本文提出的基于收益的云環(huán)境虛擬機資源動態(tài)分配方法，通過對基礎(chǔ)云計算平臺Hadoop中