近年來,由于政府、企業(yè)以及市場需求等多方面的推動,云計算及其相關技術(如：移動云計算、基于軟件定義網絡的云計算等)得到了快速的發(fā)展,同時云計算基礎資源、移動設備等也呈爆發(fā)式的增長。如何合理、高效地利用云計算及終端設備的資源實現低成本、高能效并滿足服務質量需求的資源供應(或者服務提供)是云計算系統(tǒng)中不可避免的、具有實際意義的熱點問題。本論文結合隨機優(yōu)化相關理論,對資源管理框架、服務質量(Quality of Service, QoS)保證的動態(tài)資源調度以及移動終端高能效的上行數據傳輸調度等方面進行了研究,具體工作如下： 1)首先,在基于云計算和軟件定義網絡的新型網絡系統(tǒng)中,為了給用戶提供包含計算資源(包括計算、存儲資源等)和網絡資源(OpenFlow網絡)的完整資源切片并實現智能化的資源調度與配置,本文提出了分層次的、融合的管理框架、框架的軟件結構以及具有自感知和自伸縮能力的資源調度優(yōu)化的一般過程。另外,為了簡化對網絡資源的管理和使用,本文還提出了將轉發(fā)／路由策略組件化的方案,并對一些常用的轉發(fā)/路由策略進行了重點設計和實現。最后,在搭建的原型系統(tǒng)上測試了轉發(fā)/路由策略組件化的效能。 2...

【文章頁數】：131 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
表格
插圖
算法
主要符號對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 基于云計算的網絡系統(tǒng)架構
        1.2.1 云計算和移動云計算
        1.2.2 軟件定義網絡
    1.3 研究動機和意義
    1.4 研究現狀
    1.5 本文的工作
    1.6 本文的結構
第二章 資源調度的隨機優(yōu)化理論
    2.1 大偏差原理
    2.2 Markov決策過程及Q學習
        2.2.1 Markov決策過程
        2.2.2 Q學習
第三章 資源管理與調度的系統(tǒng)設計
    3.1 引言
    3.2 相關工作
    3.3 基于云計算和軟件定義網絡的資源管理系統(tǒng)設計
        3.3.1 資源管理框架
        3.3.2 資源管理框架的軟件結構
        3.3.3 自感知與自伸縮的資源調度優(yōu)化
    3.4 網絡功能的組件化設計及應用
        3.4.1 相關設計要點
    3.5 原型系統(tǒng)和實驗結果
        3.5.1 原型系統(tǒng)
        3.5.2 初步實驗結果
    3.6 小結
第四章 云環(huán)境下具有QoS保證的計算資源動態(tài)調度
    4.1 引言
        4.1.1 存在的問題及解決方案
    4.2 相關工作
        4.2.1 成本優(yōu)化
        4.2.2 SLA/QoS感知
        4.2.3 其他
    4.3 系統(tǒng)模型
        4.3.1 系統(tǒng)架構
        4.3.2 實例類型及價格模型
        4.3.3 數學模型
    4.4 具有QoS約束的動態(tài)實例配置策略
        4.4.1 過載概率估計
        4.4.2 在線估計πj

        4.4.3 動態(tài)實例供應算法
    4.5 基于自回歸模型的聯合資源配置策略
    4.6 實驗與性能評估
        4.6.1 實驗設置
        4.6.2 性能指標
        4.6.3 實驗結果
    4.7 小結
第五章 云環(huán)境下視頻轉碼資源的動態(tài)調度
    5.1 引言
    5.2 相關工作
        5.2.1 流媒體技術
        5.2.2 視頻轉碼
    5.3 系統(tǒng)結構
        5.3.1 轉碼視頻緩存
        5.3.2 視頻切分
    5.4 問題模型
    5.5 轉碼資源動態(tài)配置策略
        5.5.1 轉碼抖動概率估計
        5.5.2 在線估計π_j

        5.5.3 轉碼資源動態(tài)配置算法
    5.6 實驗與性能評估
        5.6.1 實驗設置
        5.6.2 性能指標
        5.6.3 實驗結果
    5.7 討論
    5.8 小結
第六章 終端側無線網絡選擇和上行數據調度的聯合優(yōu)化
    6.1 引言
    6.2 相關工作
        6.2.1 計算任務卸載
        6.2.2 數據傳輸調度
    6.3 系統(tǒng)模型
        6.3.1 系統(tǒng)架構
        6.3.2 策略求解過程的卸載
        6.3.3 數據隊列
        6.3.4 信道模型
    6.4 基于CMDP的無線網絡選擇和上行數據調度的聯合優(yōu)化
        6.4.1 狀態(tài)空間
        6.4.2 行動空間
        6.4.3 性能準則及問題模型
        6.4.4 拉格朗日方法
    6.5 Q學習求解最優(yōu)策略
        6.5.1 拉格朗日乘子的最優(yōu)值
    6.6 實驗與性能評估
        6.6.1 實驗設置
        6.6.2 實驗結果
    6.7 小結
第七章 總結與展望
    7.1 本文總結
    7.2 研究展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果



本文編號：3894792

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