發(fā)布時間：2017-07-28 18:22

  本文關鍵詞：云環(huán)境中負載均衡和QoS驅動的多目標協(xié)同任務調(diào)度研究

  更多相關文章： 云計算 任務調(diào)度 遺傳算法 負載均衡 服務質(zhì)量(QoS)

【摘要】：任務調(diào)度問題是云計算應用中的一個關鍵性問題,云計算系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)規(guī)模龐大和用戶群紛繁的特點,資源共享和重用的請求十分頻繁。系統(tǒng)需要不斷地對用戶請求做出響應,在這個過程中要完成對用戶作業(yè)的調(diào)度和管理。如何高效地分配云環(huán)境中的資源,高效地管理大規(guī)模任務,從而得到一個較好的任務調(diào)度序列,既能保證系統(tǒng)負載維持在一個相對均衡的狀態(tài)以避免熱區(qū),又能提高資源的利用率已成為當今云計算研究領域的熱點之一。然而當前云計算調(diào)度研究也面臨很多挑戰(zhàn),首先云環(huán)境中資源異構以及動態(tài)多變已是不容忽略的事實。其次,云計算作為一種服務,一個關鍵性的問題就是如何滿足用戶的服務質(zhì)量(QoS)要求。如果作業(yè)的運行時間過長,將必然增加用戶的租用開銷,導致對云服務質(zhì)量的不滿。為了解決上述問題,根據(jù)云環(huán)境的特點和傳統(tǒng)的AGA(Adaptive Genetic Algorithm)算法,本文提出了面向不同優(yōu)化目標的JLGA(Job Spanning Time and Load Balancing Genetic Algorithm)和QoS-GA(QoS Oriented Genetic Algorithm)改進的雙適應度遺傳算法,設計了多目標約束協(xié)同的任務調(diào)度方案。JLGA把作業(yè)的總計完成時間、平均計算時間和負載均衡作為算法的優(yōu)化選擇目標。在云服務商業(yè)模式背景下,設計了面向用戶服務質(zhì)量的租用費用遺傳算法QoS-GA,在該算法中,將作業(yè)總計完成時間、平均計算時間和總計費用開銷作為算法的優(yōu)化目標。在上述多目標約束協(xié)同的任務調(diào)度方案中采用貪婪的初始化方法對種群進行初始化,加權多個適應度函數(shù)。最后通過實驗分別對JLGA和AGA, QoS-GA和AGA性能進行對比分析。模擬實驗結果顯示JLGA比AGA花費更少的時間,能夠更好地平衡整個系統(tǒng)的負載。QoS-GA相比AGA具有更少的時間開銷和費用開銷,能夠更好地滿足用戶服務質(zhì)量要求。
【關鍵詞】：云計算 任務調(diào)度 遺傳算法 負載均衡 服務質(zhì)量(QoS)
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文的主要工作12
• 1.4 論文的組織結構12-14
• 第2章 云環(huán)境下任務調(diào)度簡述14-28
• 2.1 云計算技術14-19
• 2.1.1 云計算概念與發(fā)展14-15
• 2.1.2 云計算的特點與應用15-17
• 2.1.3 云計算分類與體系架構17-19
• 2.2 云計算的關鍵技術19-24
• 2.2.1 虛擬化技術19-21
• 2.2.2 數(shù)據(jù)的存儲及管理21
• 2.2.3 簡單方便的編程模式21-22
• 2.2.4 高效的管理22-23
• 2.2.5 其他關鍵技術23-24
• 2.3 云計算下任務調(diào)度技術24-27
• 2.3.1 任務調(diào)度的過程24
• 2.3.2 任務調(diào)度的目標24-26
• 2.3.3 常見的任務調(diào)度策略26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 多目標約束協(xié)同任務調(diào)度28-40
• 3.1 多目標約束協(xié)同任務調(diào)度模型的建立28-32
• 3.1.1 任務分配模型28-30
• 3.1.2 JLGA模型30-31
• 3.1.3 QoS-GA模型31-32
• 3.2 多目標約束協(xié)同調(diào)度遺傳算法32-39
• 3.2.1 任務-節(jié)點編碼32-33
• 3.2.2 數(shù)據(jù)本地性貪婪初始化33
• 3.2.3 適應度函數(shù)33-34
• 3.2.4 目標選擇策略34-35
• 3.2.5 自適應的交叉、變異概率35-36
• 3.2.6 算法求解過程36-39
• 3.3 本章小結39-40
• 第4章 實驗測試與性能分析40-49
• 4.1 實驗參數(shù)和性能機制40-42
• 4.2 實驗結果與分析42-48
• 4.2.1 JLGA實驗結果分析42-45
• 4.2.2 QoS-GA實驗結果分析45-48
• 4.3 本章小結48-49
• 第5章 總結與展望49-51
• 5.1 論文工作總結49
• 5.2 未來工作展望49-51
• 參考文獻51-54
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文54-55
• 致謝55

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本文編號：585403