【摘要】：當今社會,云計算技術得到廣泛應用的同時也暴露出了一系列的問題,一個比較突出的問題是時間延遲大而帶來服務質(zhì)量的下降。首先,云計算的計算與存儲集中在云數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡邊緣的終端設備和云數(shù)據(jù)中心之間傳輸距離長,帶來時間延遲;其次,大量任務的傳輸和執(zhí)行也帶給網(wǎng)絡帶寬和云數(shù)據(jù)中心龐大的負載壓力,導致時間延遲增加。Cisco于2011年提出了霧計算的概念,將云計算的計算與存儲擴展到網(wǎng)絡的邊緣,網(wǎng)絡邊緣的設備承擔部分計算與存儲任務,從而可以縮短傳輸距離、減輕網(wǎng)絡帶寬和云數(shù)據(jù)中心的負載壓力,降低時間延遲。另外,緩存技術也是網(wǎng)絡中用來降低時間延遲的重要方法。本文針對云計算存在的時間延遲大的問題,將霧計算與緩存結(jié)合起來,提出了一種霧計算環(huán)境下的資源緩存機制,研究工作主要包括四個方面。首先設計了霧計算環(huán)境下的資源緩存系統(tǒng),該系統(tǒng)分為兩個部分——管理端與霧節(jié)點集群。霧節(jié)點集群由多臺終端設備作為霧節(jié)點組成,負責緩存資源。管理端是整個緩存系統(tǒng)的控制核心,包括元數(shù)據(jù)管理模塊、負載評估模塊、緩存置換模塊、緩存有效性校驗模塊和緩存存入模塊。負載評估模塊主要根據(jù)本文提出的負載均衡算法得到霧節(jié)點的負載權(quán)值并排序,元數(shù)據(jù)管理模塊主要管理緩存到霧節(jié)點集群的資源的元數(shù)據(jù),緩存有效性校驗模塊主要負責保證緩存資源的新鮮度,緩存置換模塊主要負責當緩存系統(tǒng)空間不足時根據(jù)本文提出的最優(yōu)緩存價值置換算法進行資源置換,緩存存入模塊負責將資源以分布式多副本的形式緩存到霧節(jié)點集群中。其次為保證緩存系統(tǒng)的魯棒性和降低時間延遲,本文提出了一種綜合電源、交換機、剩余物理緩存容量的分布式多副本存入策略;為了均衡霧節(jié)點集群負載以降低時間延遲,提出一種綜合CPU利用率、內(nèi)存利用率、IO利用率、帶寬利用率和硬件指標的負載均衡算法用于選取霧節(jié)點響應讀取緩存請求。之后本文提出了一種最優(yōu)緩存價值置換算法,算法思想是當霧節(jié)點集群剩余緩存空間不足時,根據(jù)資源訪問頻率、資源大小、資源剩余有效期占比來計算資源的價值量,然后根據(jù)資源的價值量選取資源進行置換,保證置換后緩存資源的價值量之和最大。最后通過對不同大小網(wǎng)絡資源的并發(fā)訪問測試,驗證了本文提出的分布式多副本的存入策略和緩存讀取時所用負載均衡算法在降低時延、均衡負載方面的有效性;并且通過真實web日志進行時延和字節(jié)命中率測試,驗證了本文最優(yōu)緩存價值置換算法在緩存置換方面的可行性。通過測試實驗表明,本文提出的霧計算環(huán)境下的資源緩存機制可以有效降低時間延遲,提升服務質(zhì)量。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖２－３終端異構(gòu)性與協(xié)議支持逡逑（７）支持與云交互逡逑

}霧計算與內(nèi)

４．１邋“中國虹計劃”介紹逡逑“中國虹計劃”采用“瘦客戶端＋寬帶網(wǎng)＋云后臺”的新型信息化模式，后臺涵逡逑蓋“桌面云”和“云桌面”兩種架構(gòu)。桌面云架構(gòu)如圖４－１所示。逡逑ｍ邐．一＾邐邐邋一一＾ｊ逡逑＾——ｃ邐｜ｐ網(wǎng)絡一）逡逑ｆ￣－—－———＾￣邐＼逡逑〔ＶＭ〕〔邋ＶＭ〕…逡逑ｆ￣Ｋｅｎ．ｅ．邋Ｂａｓｅｄ邋ＶｉｎｕａｌＭａｃｈｉｎｅ邐）邋ｆ邋分布式存嫩邋１逡逑邐邋邐邋安逡逑烱ｆ高可用性低能耗賊部署］舍逡逑擬動態(tài)遷移邐動態(tài)擴容邐廠￣￣Ｎ邐＾逡逑ｓ邐}Ｉ通ｊ邐Ｌｓｙ逡逑囊邋邐．．．．．．．．．．＾邐＾邋ｈ邋ｎ？ｉ逡逑Ｉｒ￣＾｝ｒ—＾邋－ｉ邋－－逡逑Ｓ邋Ｌｉｎｕｘ邋ＯＳ邐Ｌｉｎｕｘ邋ＯＳ邋｜邋Ｉ，ｍｉＫ．ＯＳ邋ｊ邐ｎｏ邋Ｉ邋ｎｏ邋ｓｏ逡逑ｖ＿＿＿ｖ邋ｆ邐ＩＰ邋網(wǎng)絡邐ｖ：邋Ｊ逡逑廣邐＾＾一邐－一邐、逡逑數(shù)據(jù)逡逑存儲邋ｄ邐Ｈ邐ｄ邐ｄ邐＊＇＊逡逑ＳＣＳＩ邐ｉＳＣＳＩ邐ＮＡＳ邐ＦＣ邋ＳＡＮ邐；逡逑圖４－１桌面云架構(gòu)逡逑“桌面云”基于服務器虛擬化和遠程桌面協(xié)議實現(xiàn)，用戶可以通過瘦客戶端遠逡逑４１逡逑

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本文編號：2798979