【摘要】：分析云計(jì)算虛擬機(jī)資源模型,針對模型中虛擬機(jī)與物理機(jī)的映射關(guān)系以及虛擬機(jī)多資源因子、多優(yōu)化目標(biāo)的特點(diǎn),將虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化成多維裝箱問題,引入多目標(biāo)演化算法進(jìn)行求解。算法設(shè)計(jì)了基于組的虛擬機(jī)分配鏈?zhǔn)骄幋a和染色體評(píng)估函數(shù),并根據(jù)編碼設(shè)計(jì)了兩種交叉算子和智能變異算子,通過引入基于超體積的種群更新機(jī)制,設(shè)計(jì)了基于SMS-EMOA的云計(jì)算虛擬機(jī)分配算法。為驗(yàn)證SMS-EMOA的性能,分別使用優(yōu)先匹配啟發(fā)式算法、基于物理節(jié)點(diǎn)數(shù)量的單目標(biāo)簡單遺傳算法、SMS-EMOA進(jìn)行了模擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于SMS-EMOA的虛擬機(jī)分配算法在性能上更優(yōu)。
【圖文】：

獲取資源。而如何對云計(jì)算資源進(jìn)行合理分配與高效調(diào)度，保證云數(shù)據(jù)中心的均衡負(fù)載性能及低能耗已成為當(dāng)前云計(jì)算研究的難點(diǎn)。因此，研究負(fù)載均衡、低能耗的云計(jì)算資源分配與動(dòng)態(tài)調(diào)度算法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。２云計(jì)算虛擬機(jī)調(diào)度模型虛擬化資源是通過虛擬化技術(shù)對物理資源進(jìn)行抽象后的資源。由于城市數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)備間存在差異且兼容性差，進(jìn)行統(tǒng)一的物理資源管理難以實(shí)現(xiàn)。而通過對資源的抽象和虛擬化，屏蔽物理資源間的差異，搭建云計(jì)算環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理提供了科學(xué)可行的方案。資源虛擬化結(jié)構(gòu)如圖１所示。圖１資源虛擬化結(jié)構(gòu)示意圖·４８·

將序列中的其他虛擬機(jī)按照上述算法放入物理節(jié)點(diǎn)中。其偽代碼如下。以９個(gè)虛擬機(jī)分配到５個(gè)物理節(jié)點(diǎn)為例對編碼進(jìn)行闡述，基于組的鏈?zhǔn)骄幋a如圖３所示。圖３基于組的虛擬機(jī)分配鏈?zhǔn)骄幋a２．評(píng)估函數(shù)均衡負(fù)載保證應(yīng)用系統(tǒng)高性能、物理節(jié)點(diǎn)低使用率兩個(gè)目標(biāo)，通過兩個(gè)適應(yīng)度函數(shù)（見式（２））來評(píng)估個(gè)體。第一個(gè)是使用物理節(jié)點(diǎn)的使用個(gè)數(shù)來評(píng)估染色體的耗能程度，物理節(jié)點(diǎn)占用越少，耗能越��；第二個(gè)是按照已使用物理節(jié)點(diǎn)的負(fù)載方差來評(píng)估染色體負(fù)載性能，方差值越小，負(fù)載性能越好。Ｆｉｔｎｅｓｓ＝｛ｍｉｎ∑ｊＣｊ，ｍｉｎ∑ｄＤξｉｄ｝（２）３．３演化算子１．交叉算子針對虛擬機(jī)分配到物理節(jié)點(diǎn)的問題，基于組的鏈?zhǔn)骄幋a包含兩個(gè)部分：虛擬機(jī)編碼和物理節(jié)點(diǎn)編碼。用組及內(nèi)部鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)表示染色體的基因，組中虛擬機(jī)個(gè)數(shù)不是固定的，所以交叉涉及長度可變的染色體。本文提出兩種交叉因子：最低索引－最大長度交叉、改進(jìn)單點(diǎn)交叉。（１）最低索引－最大長度交叉的步驟①兩個(gè)父個(gè)體交叉產(chǎn)生一個(gè)子個(gè)體；②比較兩個(gè)父個(gè)體的最小索引的組中虛擬機(jī)分配鏈?zhǔn)介L度，，選取較長的組遺傳給子個(gè)體；③刪除兩個(gè)父個(gè)體中已遺傳到子個(gè)體中的各虛擬機(jī)編號(hào)；④循環(huán)步驟②，直到所有虛擬機(jī)編號(hào)都被遺傳給子個(gè)體。假如父個(gè)體１｛（１，３，６），（２，４），（５）｝和父個(gè)體２｛（１，２），（３，４，５，６）｝被選取進(jìn)行交叉。首先父個(gè)體１的最小索引組（１，３，６）的鏈?zhǔn)介L度相比父個(gè)體２的最小索引組（１，２）的鏈?zhǔn)介L度要長（如果長度相等，則比較組對應(yīng)的物理節(jié)點(diǎn)的可分配資源量，選取值小的組）
【作者單位】： 武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家科技支撐計(jì)劃(2012BAH35B03)資助
【分類號(hào)】：TP302

【參考文獻(xiàn)】

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4 方錦明;;云計(jì)算中基于NSGA Ⅱ的虛擬資源調(diào)度算法[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2012年04期

【共引文獻(xiàn)】

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5 華夏渝;基于粒子群調(diào)度器的云存儲(chǔ)系統(tǒng)針對交互密集型任務(wù)的緩存模型研究[D];華東師范大學(xué);2012年

6 劉鵬;基于連續(xù)雙向拍賣的云計(jì)算資源分配研究[D];華東交通大學(xué);2012年

7 彭紅;基于CloudStack云管理平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2013年

8 吳皓;云環(huán)境下任務(wù)調(diào)度算法研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

9 程萌;基于混合優(yōu)化算法的云計(jì)算資源分配研究[D];南京大學(xué);2013年

10 汪楠;基于OpenStack云平臺(tái)的計(jì)算資源動(dòng)態(tài)調(diào)度及管理[D];大連理工大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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10 曹沁宇;;淺談云計(jì)算技術(shù)在客服系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2011全國無線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

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3 趙尉辰;想裝幾個(gè)系統(tǒng)，就裝幾個(gè)系統(tǒng)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2004年

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5 丁士明;聯(lián)想虛擬化解決方案[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

6 引火蟲;VMware功能巧增_7[N];中國電腦教育報(bào);2005年

7 特約作者 麗華;不用數(shù)碼相機(jī)也截開機(jī)圖[N];電腦報(bào);2002年

8 凡妮;惠普ProLiant BL495c突破虛擬機(jī)托管性能瓶頸[N];電腦商報(bào);2008年

9 宋家雨;別拿虛擬機(jī)不當(dāng)固定資產(chǎn)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年

10 計(jì)算機(jī)世界實(shí)驗(yàn)室;虛擬化 企業(yè)發(fā)展的方向[N];計(jì)算機(jī)世界;2008年

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5 陳海波;云計(jì)算平臺(tái)可信性增強(qiáng)技術(shù)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

6 劉云新;面向新一代移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)的系統(tǒng)虛擬化研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2011年

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6 姜永;云計(jì)算環(huán)境下虛擬機(jī)調(diào)度策略研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2014年

7 Korir Sammy（克瑞）;云計(jì)算數(shù)據(jù)中心中節(jié)能安全的虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移研究[D];中南大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2516838