基于IaaS云平臺(tái)的Hadoop資源調(diào)度策略研究
本文關(guān)鍵詞:基于IaaS云平臺(tái)的Hadoop資源調(diào)度策略研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:云計(jì)算是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一,它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)整合計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源,并且將這些資源按需提供給用戶使用。Hadoop是一個(gè)開源的分布式系統(tǒng)框架,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ),通常部署在服務(wù)器集群中。將Hadoop部署在IaaS云環(huán)境有諸多益處,但I(xiàn)aaS云為Hadoop提供的環(huán)境和傳統(tǒng)的物理集群存在差異。本文主要研究將Hadoop部署在IaaS云環(huán)境,在以下三個(gè)方面開展研究性工作:(1)考慮到IaaS云環(huán)境中Hadoop不能了解底層物理主機(jī)的資源使用情況,為合理利用物理主機(jī)的資源和增強(qiáng)虛擬集群的可伸縮性,本文設(shè)計(jì)將Hadoop f口IaaS云融合的DHCI(Dynamic Hadoop Cluster on IaaS)架構(gòu)。在DHCI架構(gòu)中,除私有云和Hadoop原有的套件外,增加監(jiān)控模塊、虛擬機(jī)管理模塊和調(diào)度模塊。監(jiān)控模塊收集物理主機(jī)負(fù)載信息,為Hadoop資源調(diào)度研究提供了依據(jù);虛擬機(jī)管理模塊和調(diào)度模塊實(shí)現(xiàn)集群靈活的伸縮。(2)在DHCI架構(gòu)基礎(chǔ)上,本文提出基于物理主機(jī)負(fù)載反饋的資源調(diào)度策略。通過(guò)調(diào)度模塊獲取的物理主機(jī)負(fù)載信息,并對(duì)這些負(fù)載信息進(jìn)行分級(jí)處理,確保Hadoop進(jìn)行資源分配時(shí),有效避免將資源分配給負(fù)載過(guò)重的物理主機(jī),實(shí)現(xiàn)物理主機(jī)負(fù)載的均衡。(3)本文在Hadoop集群中使用計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)相分離的部署策略,雖然可以較好地保證集群的可伸縮性,但在一定程度上破壞了Hadoop的數(shù)據(jù)本地性。為此,本文設(shè)計(jì)IaaS云平臺(tái)上動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)遷移策略;凇耙苿(dòng)計(jì)算”的思想,充分考慮運(yùn)算資源特點(diǎn),將不滿足本地性要求的計(jì)算節(jié)點(diǎn)遷移到相應(yīng)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)所在的物理主機(jī)或機(jī)架上,以減輕帶寬資源的消耗,進(jìn)而提高系統(tǒng)的性能。最后,本文選用開源的計(jì)算管理平臺(tái)OpenStack作為IaaS云平臺(tái),對(duì)所提出系統(tǒng)架構(gòu)和策略進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。采用Hadoop勺性能測(cè)試工具Hibench實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能測(cè)試。結(jié)果表明:在運(yùn)行相同的任務(wù)情況下,DHCI架構(gòu)完成時(shí)間要少于普通Hadoop集群。在任務(wù)運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)物理主機(jī)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以發(fā)現(xiàn)DHCI架構(gòu)下物理主機(jī)之間的負(fù)載比普通Hadoop集群更為均衡。在Hadoop數(shù)據(jù)本地性測(cè)試中,在執(zhí)行相同任務(wù)情況下,經(jīng)過(guò)本地性優(yōu)化Hadoop集群的任務(wù)運(yùn)行時(shí)間少于未經(jīng)過(guò)本地性優(yōu)化的集群。
【關(guān)鍵詞】:云計(jì)算 Hadoop 資源調(diào)度 負(fù)載均衡 彈性伸縮 OpenStack
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP393.09
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-16
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)14-15
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排15-16
- 2 云計(jì)算相關(guān)技術(shù)16-22
- 2.1 云計(jì)算定義與特點(diǎn)16-17
- 2.2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及類型17-18
- 2.3 OpenStack相關(guān)技術(shù)18-21
- 2.4 小結(jié)21-22
- 3 Hadoop分布式平臺(tái)相關(guān)技術(shù)22-31
- 3.1 HDFS文件系統(tǒng)22-25
- 3.2 MapReduce計(jì)算模型25-26
- 3.3 下一代Hadoop計(jì)算平臺(tái)YARN26-28
- 3.4 Hadoop作業(yè)調(diào)度算法28-29
- 3.5 小結(jié)29-31
- 4 基于負(fù)載反饋的Hadoop資源調(diào)度設(shè)計(jì)31-43
- 4.1 研究背景31-33
- 4.2 核心系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)33-36
- 4.3 基于負(fù)載反饋的資源調(diào)度策略36-40
- 4.3.1 算法思想36-38
- 4.3.2 調(diào)度策略流程38-40
- 4.4 IaaS云上Hadoop彈性伸縮策略40-42
- 4.5 小結(jié)42-43
- 5 基于動(dòng)態(tài)遷移的Hadoop數(shù)據(jù)本地性策略43-50
- 5.1 研究背景43-45
- 5.2 本地性策略設(shè)計(jì)45-49
- 5.3 小結(jié)49-50
- 6 動(dòng)態(tài)可配置Hadoop架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)50-55
- 6.1 系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)50-53
- 6.2 OpenStack中虛擬機(jī)遷移的實(shí)現(xiàn)53-54
- 6.3 小結(jié)54-55
- 7 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果分析55-65
- 7.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及測(cè)試平臺(tái)搭建55-56
- 7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能分析56-63
- 7.3 小結(jié)63-65
- 8 總結(jié)與展望65-67
- 8.1 工作總結(jié)65
- 8.2 工作展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果70-72
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集72
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本文關(guān)鍵詞:基于IaaS云平臺(tái)的Hadoop資源調(diào)度策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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