云計算環(huán)境下動態(tài)負載均衡算法的研究.pdf

1、云計算是對網(wǎng)格計算、分布式計算、并行計算等技術(shù)的融合與發(fā)展，通過高速的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，可以快速高效地向用戶提供資源和服務(wù)。云數(shù)據(jù)中心通過對各種資源的整合，把原來在客戶端執(zhí)行的任務(wù)放到了云數(shù)據(jù)中心去執(zhí)行。海量的任務(wù)請求、大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及節(jié)點服務(wù)器都需要云數(shù)據(jù)中心去維護和處理，同時資源訪問的動態(tài)變化、不均衡的節(jié)點分布以及差異化的服務(wù)器配置等，導(dǎo)致了云系統(tǒng)的負載不均衡。因此對于云系統(tǒng)而言，如何合理的進行任務(wù)調(diào)度和資源分配，保證系統(tǒng)的負載均衡是至

2、關(guān)重要的。
　　本文首先對云計算的國內(nèi)以及國外發(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述，根據(jù)對云計算技術(shù)的分析指出了云系統(tǒng)的負載均衡問題，從而說明了本文的研究目的和意義。其次分析了負載均衡技術(shù)的特點以及分類，對經(jīng)典的負載均衡算法進行了比較。研究并分析了基于代理的云計算負載均衡策略所存在的不足以及虛擬機動態(tài)遷移機制的重要性，為本文所提出的算法指出了研究方向。綜合以上分析研究，本文提出了云環(huán)境下虛擬機遷移最小化的負載均衡策略以及基于多代理的動態(tài)負載均衡策略

3、。本文的主要貢獻如下：
　　1.針對云計算環(huán)境下的虛擬機動態(tài)遷移機制，提出了基于虛擬機遷移最小化的動態(tài)負載均衡策略。該策略以降低能耗為目標并綜合考慮了虛擬機的遷移數(shù)量和遷移時間，提出了基于貪心思想和動態(tài)規(guī)劃的解決方案。仿真結(jié)果表明，該算法能以較小的服務(wù)質(zhì)量為代價降低云數(shù)據(jù)中心的能耗，提高資源利用率。
　　2.針對基于代理的云計算負載均衡策略在任務(wù)調(diào)度方面缺乏任務(wù)優(yōu)先級和響應(yīng)時間的判定，以及在云數(shù)據(jù)中心后端大量部署虛擬機代理造

4、成的的系統(tǒng)開銷和資源浪費等問題，提出了基于多代理的動態(tài)負載均衡算法。該算法在任務(wù)調(diào)度層次設(shè)計了主從結(jié)構(gòu)的任務(wù)主代理和任務(wù)從代理，進行任務(wù)優(yōu)先級和響應(yīng)時間的判定，從而提高了響應(yīng)時間和用戶服務(wù)質(zhì)量；在資源分配層次設(shè)計了服務(wù)器代理管理節(jié)點中的虛擬機，同時由控制代理統(tǒng)一管理服務(wù)器代理，并且借鑒自然界中螞蟻覓食行為設(shè)計了通信螞蟻代理與其他數(shù)據(jù)中心進行通信。通過前后端多層代理機制，實現(xiàn)了高效的任務(wù)調(diào)度和資源分配。通過評估對比仿真實驗，結(jié)果表明該策略