本文關鍵詞：面向云工作流的資源預留策略研究

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【摘要】：隨著互聯網的快速發(fā)展，云計算以按需收費的商業(yè)模式，在科研、商業(yè)、網絡安全等方面得到了廣泛的應用。復雜的應用請求已經成為云平臺上應用需求的重要部分，作為實現云服務組合的有效途徑，云工作流能夠抽象建模復雜的云計算應用、靈活配置組件服務并自動執(zhí)行流程。隨著越來越多的應用部署在云平臺上，必然會導致多個用戶爭奪同一資源的情況。作為保證QoS（服務質量）的重要手段之一，資源提前預留通過在特定時間內為用戶預留出需要的資源，保證了服務的質量并提升了用戶的滿意度。然而，過多的提前預留請求會產生大量資源碎片，從而導致了系統(tǒng)性能的大幅度降低。為此本文研究面向云工作流的資源預留策略，其內容主要包含研究如何在云工作流中合理地運用資源預留技術以保證云工作流的順利執(zhí)行，并且降低資源預留帶來的負面影響。 首先，在分析現有云工作流資源預留策略弊端的基礎上，本文提出了一套改進的資源預留策略。通過只對云工作流中的關鍵任務進行資源的提前預留，，并在其前驅任務開始執(zhí)行時提交提前預留請求，不僅減輕了傳統(tǒng)資源預留策略產生的系統(tǒng)性能下滑，也避免了在工作流調度方案確定時刻就為任務提交超額預留請求而導致的資源浪費。該資源預留策略還提出為工作流設置軟截止時間和硬截止時間,減少了用戶與服務提供商就工作流完成時間的反復協(xié)商，同時也賦予了服務提供商更大的資源調度空間。隨后基于該資源預留策略，本文分析了云工作流中資源預留的實現過程并對面向云工作流的資源預留過程建模。 在設計面向工作流的資源預留調度算法時，通過在任務的資源預留請求模型中引入基于任務軟、硬截止時間的價格函數，充分利用任務松弛時間提供的決策裕量，在滿足過程任務的截止時間約束的前提下，提高服務提供商總計收益。 最后，本文基于Cloudsim仿真軟件進行仿真實驗，對比DSRS（截止時間約束型資源調度算法）和本文提出的RORS（收益優(yōu)化資源調度算法）對系統(tǒng)性能的影響，驗證了RORS在資源預留請求的接納率、資源利用率和服務提供商總計收益三個方面顯著提高系統(tǒng)性能。
【關鍵詞】：云計算 云工作流 服務質量 資源預留
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 國內外研究現狀12-16
• 1.2.1 網格資源預留體系結構12-13
• 1.2.2 資源預留機制13-16
• 1.3 論文主要工作16-17
• 1.4 論文組織結構17-18
• 第2章 云工作流及資源預留相關理論基礎18-28
• 2.1 云計算18-22
• 2.1.1 云計算的概念18-20
• 2.1.2 云計算關鍵技術20-22
• 2.2 云工作流22-25
• 2.2.1 工作流的概念22-24
• 2.2.2 云工作流24-25
• 2.3 資源預留25-27
• 2.3.1 資源預留的概念25
• 2.3.2 網格資源預留體系結構 GARA25-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 面向云工作流的資源預留過程建模28-35
• 3.1 面向云工作流的資源預留策略設計28-29
• 3.2 面向云工作流的資源預留實現過程29-33
• 3.2.1 基于 DAG 的工作流模型30-31
• 3.2.2 云工作流任務調度31-32
• 3.2.3 資源預留管理器32
• 3.2.4 虛擬資源管理器32-33
• 3.3 資源預留狀態(tài)分析33-34
• 3.4 小結34-35
• 第4章 面向云工作流的資源預留調度算法35-52
• 4.1 基于時間槽的資源管理35-36
• 4.2 基于提前預留請求的資源調度算法36-48
• 4.2.1 提前預留請求模型36-38
• 4.2.2 基于提前預留請求的資源調度算法38-48
• 4.3 立即預留請求的資源調度算法48-50
• 4.3.1 立即預留請求模型48
• 4.3.2 立即預留請求的資源調度算法48-50
• 4.4 本章小結50-52
• 第5章 基于 CLOUDSIM 的仿真實驗52-65
• 5.1 Cloudsim 介紹52-56
• 5.1.1 Cloudsim 體系結構和相關基類52-55
• 5.1.2 Cloudsim 核心實體的通信流程55-56
• 5.2 實驗設置56-57
• 5.2.1 實驗環(huán)境及 Cloudsim 環(huán)境配置56-57
• 5.2.2 仿真平臺的設置57
• 5.3 仿真數據的模擬57-60
• 5.3.1 工作流中任務的模擬57-58
• 5.3.2 服務資源的模擬58
• 5.3.3 仿真參數的設置58-60
• 5.4 實驗結果分析60-63
• 5.4.1 資源預留調度算法 RORS 對系統(tǒng)性能的影響60-61
• 5.4.2 硬截止時間松弛因子對 RORS 算法的影響61-63
• 5.5 本章小結63-65
• 總結與展望65-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：1133772