面向用戶服務需求的云計算管理機制研究
發(fā)布時間:2021-06-16 07:07
隨著用戶和應用的增多、問題規(guī)模和難度的增大,傳統資源組織和管理方式一方面無法滿足服務質量要求,另一方面無法承受高額的服務成本,這促使了“云計算”服務概念的出現和大力發(fā)展。“云”作為基礎設施、軟件開發(fā)平臺和應用的一種新資源形式,從本地移到了網絡環(huán)境,并以服務的方式提供給用戶使用。云用戶按需購買、支付和定制化云服務,有效減少了投資成本和管理成本。但同時這些操作對于大多數用戶來說是件困難的事情,甚至對于計算機專業(yè)人員來說,也是十分耗時耗力的事情,更不能有效保證服務質量。因此,提供能夠滿足用戶多種服務需求的云計算服務管理是一個亟待解決的問題,具有十分重要的現實意義。本文在全面、系統、深入研究現有云計算技術相關成果基礎上,以能夠支持用戶多種服務需求的云計算服務管理為目標,特別針對高性能計算和高吞吐量計算應用,在服務模型、資源按需分配、平臺動態(tài)擴展和綠色計算、以及服務請求控制四個方面開展研究工作。首先,建立了云環(huán)境下由終端用戶、服務提供方和IaaS提供方組成的雙層市場服務概念模型和管理框架,對服務需求進行形式化描述,支持不同服務運行環(huán)境要求。特別考慮終端用戶和服務提供方的不同服務質量需求,統一描述...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:126 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
圖目錄
表目錄
第1章 緒論
1.1 論文研究背景
1.1.1 云計算產生背景
1.1.2 云計算概念和特征
1.1.3 云計算服務現狀和不足
1.2 研究問題的提出
1.2.1 云計算的自主式服務管理
1.2.2 云計算的按需服務
1.2.3 云計算的動態(tài)性和“綠色”計算
1.2.4 云計算的服務請求控制
1.3 論文主要研究工作
1.3.1 論文研究內容
1.3.2 論文組織結構
1.4 本章小結
第2章 云計算服務管理體系相關研究
2.1 引言
2.2 云計算服務需求
2.2.1 云服務提供方
2.2.2 企業(yè)用戶
2.2.3 終端用戶
2.3 云計算服務管理組成
2.3.1 資源供給層
2.3.2 服務管理層
2.3.3 用戶接口層
2.4 云計算管理技術
2.4.1 編程和應用模型
2.4.2 應用的自動部署
2.4.3 資源管理和任務調度
2.4.4 “綠色”計算
2.5 本章小結
第3章 云計算雙層市場服務概念模型和管理框架
3.1 引言
3.2 相關工作
3.3 云計算服務的概念模型
3.3.1 雙層市場服務模型
3.3.2 服務請求調度描述
3.4 云計算服務的管理框架
3.4.1 云計算管理框架組件
3.4.2 云服務需求描述
3.4.3 云資源匹配
3.4.4 云服務流程
3.5 服務實例—高性能計算服務
3.5.1 IaaS提供方的資源供給
3.5.2 服務提供方的需求描述
3.5.3 終端用戶的服務訪問
3.6 本章小結
第4章 多核虛擬計算資源分配策略研究
4.1 引言
4.2 BoTs任務調度相關研究
4.3 BoTs在云中的應用服務模型
4.4 任務執(zhí)行時間預測
4.4.1 基于回歸方法模型
4.4.2 基于BP神經網絡模型
4.5 截止時間限制下的資源分配方案
4.5.1 虛擬機內存容量滿足多任務需求
4.5.2 虛擬機內存容量滿足若干任務需求
4.5.3 算法時間復雜度分析
4.6 實驗與分析
4.6.1 一個BoTs服務實例
4.6.2 任務執(zhí)行時間預測和數據分析
4.6.3 多核虛擬機資源分配和任務完成率
4.7 本章小結
第5章 空閑虛擬資源下的動態(tài)調度策略研究
5.1 引言
5.2 動態(tài)資源管理相關研究
5.3 動態(tài)調度問題描述
5.4 滿足動態(tài)性要求的空閑虛擬資源
5.4.1 面向服務質量的動態(tài)性
5.4.2 面向服務請求的動態(tài)性
5.5 空閑虛擬資源下的任務調度算法
5.5.1 空閑時間段存儲數據結構
5.5.2 空閑時間段搜索和更新
5.5.3 基于空閑虛擬資源的動態(tài)調度算法
5.5.4 算法時間復雜度分析
5.6 實驗與分析
5.6.1 服務質量動態(tài)性驗證
5.6.2 服務請求動態(tài)性驗證
5.7 本章小結
第6章 多維服務質量下的服務請求控制
6.1 引言
6.2 相關工作
6.3 多用戶服務描述
6.3.1 用戶服務質量描述
6.3.2 服務公平性描述
6.4 多用戶共享異構資源
6.4.1 異構計算資源分類
6.4.2 用戶資源數的計算
6.4.3 資源平均分配算法(RAA)
6.5 多維服務質量下的服務請求與資源映射
6.5.1 HP優(yōu)先級類型的任務調度
6.5.2 LP優(yōu)先級類型的任務調度
6.5.3 多維服務質量下的最大任務完成數調度算法
6.6 實驗與分析
6.6.1 服務吞吐量比較
6.6.2 服務公平性比較
6.6.3 算法性能分析
6.7 本章小結
第7章 總結與展望
7.1 主要工作總結
7.2 主要貢獻和創(chuàng)新點
7.3 未來工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
攻讀博士學位期間參加的科研項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雪花結構:一種新型數據中心網絡結構[J]. 劉曉茜,楊壽保,郭良敏,王淑玲,宋滸. 計算機學報. 2011(01)
[2]聚類算法研究[J]. 孫吉貴,劉杰,趙連宇. 軟件學報. 2008(01)
[3]Erlang公式的若干性質及其證明[J]. 王曼英,邱潤之. 南京郵電學院學報. 1995(02)
本文編號:3232616
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:126 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
圖目錄
表目錄
第1章 緒論
1.1 論文研究背景
1.1.1 云計算產生背景
1.1.2 云計算概念和特征
1.1.3 云計算服務現狀和不足
1.2 研究問題的提出
1.2.1 云計算的自主式服務管理
1.2.2 云計算的按需服務
1.2.3 云計算的動態(tài)性和“綠色”計算
1.2.4 云計算的服務請求控制
1.3 論文主要研究工作
1.3.1 論文研究內容
1.3.2 論文組織結構
1.4 本章小結
第2章 云計算服務管理體系相關研究
2.1 引言
2.2 云計算服務需求
2.2.1 云服務提供方
2.2.2 企業(yè)用戶
2.2.3 終端用戶
2.3 云計算服務管理組成
2.3.1 資源供給層
2.3.2 服務管理層
2.3.3 用戶接口層
2.4 云計算管理技術
2.4.1 編程和應用模型
2.4.2 應用的自動部署
2.4.3 資源管理和任務調度
2.4.4 “綠色”計算
2.5 本章小結
第3章 云計算雙層市場服務概念模型和管理框架
3.1 引言
3.2 相關工作
3.3 云計算服務的概念模型
3.3.1 雙層市場服務模型
3.3.2 服務請求調度描述
3.4 云計算服務的管理框架
3.4.1 云計算管理框架組件
3.4.2 云服務需求描述
3.4.3 云資源匹配
3.4.4 云服務流程
3.5 服務實例—高性能計算服務
3.5.1 IaaS提供方的資源供給
3.5.2 服務提供方的需求描述
3.5.3 終端用戶的服務訪問
3.6 本章小結
第4章 多核虛擬計算資源分配策略研究
4.1 引言
4.2 BoTs任務調度相關研究
4.3 BoTs在云中的應用服務模型
4.4 任務執(zhí)行時間預測
4.4.1 基于回歸方法模型
4.4.2 基于BP神經網絡模型
4.5 截止時間限制下的資源分配方案
4.5.1 虛擬機內存容量滿足多任務需求
4.5.2 虛擬機內存容量滿足若干任務需求
4.5.3 算法時間復雜度分析
4.6 實驗與分析
4.6.1 一個BoTs服務實例
4.6.2 任務執(zhí)行時間預測和數據分析
4.6.3 多核虛擬機資源分配和任務完成率
4.7 本章小結
第5章 空閑虛擬資源下的動態(tài)調度策略研究
5.1 引言
5.2 動態(tài)資源管理相關研究
5.3 動態(tài)調度問題描述
5.4 滿足動態(tài)性要求的空閑虛擬資源
5.4.1 面向服務質量的動態(tài)性
5.4.2 面向服務請求的動態(tài)性
5.5 空閑虛擬資源下的任務調度算法
5.5.1 空閑時間段存儲數據結構
5.5.2 空閑時間段搜索和更新
5.5.3 基于空閑虛擬資源的動態(tài)調度算法
5.5.4 算法時間復雜度分析
5.6 實驗與分析
5.6.1 服務質量動態(tài)性驗證
5.6.2 服務請求動態(tài)性驗證
5.7 本章小結
第6章 多維服務質量下的服務請求控制
6.1 引言
6.2 相關工作
6.3 多用戶服務描述
6.3.1 用戶服務質量描述
6.3.2 服務公平性描述
6.4 多用戶共享異構資源
6.4.1 異構計算資源分類
6.4.2 用戶資源數的計算
6.4.3 資源平均分配算法(RAA)
6.5 多維服務質量下的服務請求與資源映射
6.5.1 HP優(yōu)先級類型的任務調度
6.5.2 LP優(yōu)先級類型的任務調度
6.5.3 多維服務質量下的最大任務完成數調度算法
6.6 實驗與分析
6.6.1 服務吞吐量比較
6.6.2 服務公平性比較
6.6.3 算法性能分析
6.7 本章小結
第7章 總結與展望
7.1 主要工作總結
7.2 主要貢獻和創(chuàng)新點
7.3 未來工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
攻讀博士學位期間參加的科研項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雪花結構:一種新型數據中心網絡結構[J]. 劉曉茜,楊壽保,郭良敏,王淑玲,宋滸. 計算機學報. 2011(01)
[2]聚類算法研究[J]. 孫吉貴,劉杰,趙連宇. 軟件學報. 2008(01)
[3]Erlang公式的若干性質及其證明[J]. 王曼英,邱潤之. 南京郵電學院學報. 1995(02)
本文編號:3232616
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