基于粒子群優(yōu)化算法的虛擬機(jī)放置策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 13:10
“云計(jì)算”的概念自從2006年被提出以后,迅速成為科技領(lǐng)域最令人振奮的研究熱點(diǎn),受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。作為一項(xiàng)新興的戰(zhàn)略技術(shù),雖然還沒有一個(gè)關(guān)于它的統(tǒng)一定義,但普遍認(rèn)為云計(jì)算是以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)、以按需付費(fèi)為商業(yè)模式,具備彈性擴(kuò)展、動(dòng)態(tài)分配和資源共享等特點(diǎn)的新型網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算模式。在云計(jì)算模式下,軟件、硬件、平臺(tái)等IT資源將作為基礎(chǔ)設(shè)施,以服務(wù)的方式提供給使用者。根據(jù)提供服務(wù)的層次不同,云計(jì)算被分為IaaS、PaaS、SaaS三個(gè)層次。在IaaS層,對(duì)IDC內(nèi)部的服務(wù)器采用大規(guī)模的虛擬化以便達(dá)到統(tǒng)一部署、簡(jiǎn)化管理、提高資源利用率、降低能耗等目的。目前,以VMWare為代表的服務(wù)器虛擬化技術(shù)已日趨成熟并已大規(guī)模投入商用,為達(dá)到上述目的,學(xué)術(shù)界及工業(yè)界相繼提出不同的虛擬機(jī)管理方案和放置方案并進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)以滿足不同需求,工業(yè)界這些方案以vSphere的DRS為代表,力求在可以接受的算法復(fù)雜度內(nèi)提出全局的虛擬機(jī)放置算法以使服務(wù)器利用率最大化,但是目前提出的方案大都基于底層資源池中的資源和新建虛擬機(jī)請(qǐng)求的資源,較少關(guān)注應(yīng)用本身中不同虛擬機(jī)之間的數(shù)據(jù)依賴對(duì)服務(wù)時(shí)延的影響,比如,某一應(yīng)用需要多...
【文章來源】:復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)圖
圖2.2ESX內(nèi)存虛擬化示意圖由于虛擬機(jī)對(duì)內(nèi)存的消耗勝于對(duì)CPU的消耗,同時(shí)介于內(nèi)存的內(nèi)容同質(zhì)化和浪費(fèi)這兩個(gè)現(xiàn)象在虛擬環(huán)境非常普遍,所以VMWare在影子頁表的基礎(chǔ)上引入了三個(gè)非常有效的技術(shù)來減少內(nèi)存的消耗,以支撐更多的虛擬機(jī):其一是MemoryoverComlnit機(jī)制,這個(gè)機(jī)制通過讓虛擬機(jī)占用的內(nèi)存總量超越物理機(jī)的實(shí)際容量來使一臺(tái)物理機(jī)能支持更多的虛擬機(jī)。其二是用于減少虛擬機(jī)之間相似內(nèi)存頁的PageSharing,它主要實(shí)現(xiàn)是通過對(duì)多個(gè)虛擬機(jī)的內(nèi)存頁面進(jìn)行Ilash,來獲知那些內(nèi)存頁面是重復(fù)的,接著將多個(gè)重復(fù)的內(nèi)存頁面整合為一個(gè)replica,之后通過CoW(CopyonWrite)的機(jī)制來應(yīng)對(duì)對(duì)內(nèi)存頁面的修改。其三是能在各個(gè)虛擬機(jī)之間動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)存的Bal1oonDriver,其實(shí)現(xiàn)機(jī)制就是通過給每個(gè)虛擬機(jī)安裝VMWareToo1S(可以把VMWareToo1S看作VMWare的驅(qū)動(dòng))來裝入BalloonAgent,在運(yùn)行的時(shí)候,BalloonAgent會(huì)和主機(jī)的BalloonDriver進(jìn)行溝通,來調(diào)整每臺(tái)虛擬機(jī)的內(nèi)存空間,來將那些在某些虛擬機(jī)上不處于工作狀態(tài)的內(nèi)存通過
圖2.3vsphere架構(gòu)圖2.3中,管理員可以經(jīng)過VSphere的集中管理結(jié)構(gòu)vCenters化后的服務(wù)器,vSPhere中的虛擬資源管理方案名為DRS(DeSeheduling)DRS使得用戶可以自定義資源池(ResourCeP池中的資源進(jìn)行伸縮管理,比如動(dòng)態(tài)向該資源池中改變服務(wù)資源池中的存儲(chǔ)空間大小,DRS本身具有自動(dòng)管理方案,管理資源管理方案。針對(duì)不同的資源池,可以定義不同的資源管建虛擬機(jī)時(shí),需要指定該虛擬機(jī)需要的硬件資源,包括虛擬容量、虛擬存儲(chǔ)空間大小等。DRS會(huì)根據(jù)自定義的方案為用務(wù)器放置該虛擬機(jī)。POOledReS口UtCeSCPU二a+b+eMem一X+y+Z門Teelee工J.||嘛廊廊匣曰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種自適應(yīng)擴(kuò)展粒子群優(yōu)化算法[J]. 高鷹. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(15)
[2]粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)值遞減策略研究[J]. 陳貴敏,賈建援,韓琪. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[3]粒子群優(yōu)化算法及其與遺傳算法的比較[J]. 沈艷,郭兵,古天祥. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[4]粒子群算法中慣性權(quán)重的實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 王俊偉,汪定偉. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2005(02)
[5]自適應(yīng)變異的粒子群優(yōu)化算法[J]. 呂振肅,侯志榮. 電子學(xué)報(bào). 2004(03)
本文編號(hào):3307977
【文章來源】:復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)圖
圖2.2ESX內(nèi)存虛擬化示意圖由于虛擬機(jī)對(duì)內(nèi)存的消耗勝于對(duì)CPU的消耗,同時(shí)介于內(nèi)存的內(nèi)容同質(zhì)化和浪費(fèi)這兩個(gè)現(xiàn)象在虛擬環(huán)境非常普遍,所以VMWare在影子頁表的基礎(chǔ)上引入了三個(gè)非常有效的技術(shù)來減少內(nèi)存的消耗,以支撐更多的虛擬機(jī):其一是MemoryoverComlnit機(jī)制,這個(gè)機(jī)制通過讓虛擬機(jī)占用的內(nèi)存總量超越物理機(jī)的實(shí)際容量來使一臺(tái)物理機(jī)能支持更多的虛擬機(jī)。其二是用于減少虛擬機(jī)之間相似內(nèi)存頁的PageSharing,它主要實(shí)現(xiàn)是通過對(duì)多個(gè)虛擬機(jī)的內(nèi)存頁面進(jìn)行Ilash,來獲知那些內(nèi)存頁面是重復(fù)的,接著將多個(gè)重復(fù)的內(nèi)存頁面整合為一個(gè)replica,之后通過CoW(CopyonWrite)的機(jī)制來應(yīng)對(duì)對(duì)內(nèi)存頁面的修改。其三是能在各個(gè)虛擬機(jī)之間動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)存的Bal1oonDriver,其實(shí)現(xiàn)機(jī)制就是通過給每個(gè)虛擬機(jī)安裝VMWareToo1S(可以把VMWareToo1S看作VMWare的驅(qū)動(dòng))來裝入BalloonAgent,在運(yùn)行的時(shí)候,BalloonAgent會(huì)和主機(jī)的BalloonDriver進(jìn)行溝通,來調(diào)整每臺(tái)虛擬機(jī)的內(nèi)存空間,來將那些在某些虛擬機(jī)上不處于工作狀態(tài)的內(nèi)存通過
圖2.3vsphere架構(gòu)圖2.3中,管理員可以經(jīng)過VSphere的集中管理結(jié)構(gòu)vCenters化后的服務(wù)器,vSPhere中的虛擬資源管理方案名為DRS(DeSeheduling)DRS使得用戶可以自定義資源池(ResourCeP池中的資源進(jìn)行伸縮管理,比如動(dòng)態(tài)向該資源池中改變服務(wù)資源池中的存儲(chǔ)空間大小,DRS本身具有自動(dòng)管理方案,管理資源管理方案。針對(duì)不同的資源池,可以定義不同的資源管建虛擬機(jī)時(shí),需要指定該虛擬機(jī)需要的硬件資源,包括虛擬容量、虛擬存儲(chǔ)空間大小等。DRS會(huì)根據(jù)自定義的方案為用務(wù)器放置該虛擬機(jī)。POOledReS口UtCeSCPU二a+b+eMem一X+y+Z門Teelee工J.||嘛廊廊匣曰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種自適應(yīng)擴(kuò)展粒子群優(yōu)化算法[J]. 高鷹. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(15)
[2]粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)值遞減策略研究[J]. 陳貴敏,賈建援,韓琪. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[3]粒子群優(yōu)化算法及其與遺傳算法的比較[J]. 沈艷,郭兵,古天祥. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[4]粒子群算法中慣性權(quán)重的實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 王俊偉,汪定偉. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2005(02)
[5]自適應(yīng)變異的粒子群優(yōu)化算法[J]. 呂振肅,侯志榮. 電子學(xué)報(bào). 2004(03)
本文編號(hào):3307977
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