云環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)分配方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 10:50
隨著云應(yīng)用、尤其是數(shù)據(jù)密集型云應(yīng)用的迅猛發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)等資源的需求日益增長(zhǎng),云計(jì)算在數(shù)據(jù)處理中變得越來越重要。云計(jì)算通過分配虛擬機(jī)來處理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)管理和多任務(wù)處理。由于云計(jì)算具有執(zhí)行大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算任務(wù)的優(yōu)勢(shì),因此如何進(jìn)行合理高效的虛擬機(jī)分配成為了云計(jì)算的重要問題之一。本文將現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)分配問題抽象為兩類,分別為經(jīng)典虛擬機(jī)分配問題和復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題。其中,經(jīng)典虛擬機(jī)分配問題包括兩種具體場(chǎng)景下的問題:GVMA問題與MVMA問題,而網(wǎng)絡(luò)感知的復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題包括三種:MVMAP問題、MVMAM問題與MVMAMP問題。經(jīng)典虛擬機(jī)分配問題更具備一般性,但是抽象程度高且難度與實(shí)際問題有一定差距。復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題將待處理任務(wù)優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)制任務(wù)納入考慮范圍,故其求解難度更高但是也更貼合實(shí)際問題的難度。本文通過將這兩類網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)分配問題編碼成對(duì)應(yīng)的SAT類問題,包括SAT、MAX-SAT、帶權(quán)的MAX-SAT、PMS以及帶權(quán)的PMS。通過調(diào)用SAT類求解器進(jìn)行求解,從而更高效地解決較大規(guī)模的...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
將網(wǎng)絡(luò)感知的經(jīng)典虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式如圖3-1所示,本文先利用延遲時(shí)間矩陣MVV和延遲閾值Limit以CNF公
第4章網(wǎng)絡(luò)感知的復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題求解方法191.若i,jMVV>Limit,則表示虛擬機(jī)iVM和虛擬機(jī)jVM之間的延遲過高/距離較遠(yuǎn),在虛擬機(jī)分配方案中,這兩個(gè)虛擬機(jī)不能同時(shí)被數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)選擇。2.若i,jMVV≤Limit,則表示虛擬機(jī)iVM和虛擬機(jī)jVM之間的延遲在接受范圍內(nèi)/距離較近,在虛擬機(jī)分配方案中,兩虛擬機(jī)之間互不影響,可以同時(shí)被數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)選擇。3.若i,jMDV>Limit,則表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN與虛擬機(jī)jVM之間的延遲過高/距離較遠(yuǎn),不能將虛擬機(jī)jVM分配到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN上以處理節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)數(shù)據(jù)。4.若i,jMDV≤Limit,則表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN與虛擬機(jī)jVM之間的延遲在接受范圍內(nèi)/距離較近,可以分配虛擬機(jī)jVM到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN上以處理節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)數(shù)據(jù)。圖4-1.將復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式如圖4-1所示,本文先利用MVV和Limit以CNF公式的形式表示虛擬機(jī);然后利用MDV和Limit以DNF公式的形式表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。本文在復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題中引入權(quán)重,也就是任務(wù)優(yōu)先級(jí),權(quán)重的取值取決于不同種類的復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題;最后,將虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式,使得該問題可以由SAT類求解器進(jìn)行后續(xù)求解。
第5章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27圖5-1.GVMA問題中不同虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目下各階段消耗時(shí)間占比表5-2.MVMA問題中不同虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量下的求解效率比較原始問題轉(zhuǎn)化后的CNF時(shí)間(s)VMDNLimit變量數(shù)子句數(shù)轉(zhuǎn)化時(shí)間求解時(shí)間匹配時(shí)間總時(shí)間102047.41028.31.29E-046.13E-042.33E-041.06E-03204046.820106.13.52E-046.93E-043.47E-041.48E-03306046.830313.81.16E-031.05E-035.87E-042.89E-03408046.64012721.64E-023.48E-031.50E-032.15E-025010047.4501769.54.33E-025.09E-032.16E-035.06E-026012046.9602923.71.30E-019.73E-033.58E-031.40E-017014047.3704406.33.70E-011.64E-025.48E-034.00E-018016047.4804879.16.10E-012.04E-026.68E-036.30E-019018047.6905836.91.07E+002.76E-028.63E-031.10E+0010020047.71007088.31.91E+003.63E-021.09E-021.96E+00
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于歷史數(shù)據(jù)的虛擬機(jī)資源分配方法[J]. 王海濤,李戰(zhàn)懷,張曉,卜海龍,孔蘭昕,趙曉南. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2019(04)
[2]支持隨機(jī)服務(wù)請(qǐng)求的云虛擬機(jī)按需物理資源分配方法[J]. 曹潔,曾國(guó)蓀,匡桂娟,張建偉,馬海英,胡克坤,鈕俊. 軟件學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]一種通用云計(jì)算資源調(diào)度問題的快速近似算法[J]. 魏蔚,劉揚(yáng),楊衛(wèi)東. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2016(03)
[4]一種基于網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)再調(diào)度算法[J]. 羅剛毅,錢柱中,陸桑璐. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
本文編號(hào):3319489
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
將網(wǎng)絡(luò)感知的經(jīng)典虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式如圖3-1所示,本文先利用延遲時(shí)間矩陣MVV和延遲閾值Limit以CNF公
第4章網(wǎng)絡(luò)感知的復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題求解方法191.若i,jMVV>Limit,則表示虛擬機(jī)iVM和虛擬機(jī)jVM之間的延遲過高/距離較遠(yuǎn),在虛擬機(jī)分配方案中,這兩個(gè)虛擬機(jī)不能同時(shí)被數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)選擇。2.若i,jMVV≤Limit,則表示虛擬機(jī)iVM和虛擬機(jī)jVM之間的延遲在接受范圍內(nèi)/距離較近,在虛擬機(jī)分配方案中,兩虛擬機(jī)之間互不影響,可以同時(shí)被數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)選擇。3.若i,jMDV>Limit,則表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN與虛擬機(jī)jVM之間的延遲過高/距離較遠(yuǎn),不能將虛擬機(jī)jVM分配到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN上以處理節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)數(shù)據(jù)。4.若i,jMDV≤Limit,則表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN與虛擬機(jī)jVM之間的延遲在接受范圍內(nèi)/距離較近,可以分配虛擬機(jī)jVM到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)iDN上以處理節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)數(shù)據(jù)。圖4-1.將復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式如圖4-1所示,本文先利用MVV和Limit以CNF公式的形式表示虛擬機(jī);然后利用MDV和Limit以DNF公式的形式表示數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。本文在復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題中引入權(quán)重,也就是任務(wù)優(yōu)先級(jí),權(quán)重的取值取決于不同種類的復(fù)雜虛擬機(jī)分配問題;最后,將虛擬機(jī)分配問題轉(zhuǎn)化為CNF公式,使得該問題可以由SAT類求解器進(jìn)行后續(xù)求解。
第5章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27圖5-1.GVMA問題中不同虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目下各階段消耗時(shí)間占比表5-2.MVMA問題中不同虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量下的求解效率比較原始問題轉(zhuǎn)化后的CNF時(shí)間(s)VMDNLimit變量數(shù)子句數(shù)轉(zhuǎn)化時(shí)間求解時(shí)間匹配時(shí)間總時(shí)間102047.41028.31.29E-046.13E-042.33E-041.06E-03204046.820106.13.52E-046.93E-043.47E-041.48E-03306046.830313.81.16E-031.05E-035.87E-042.89E-03408046.64012721.64E-023.48E-031.50E-032.15E-025010047.4501769.54.33E-025.09E-032.16E-035.06E-026012046.9602923.71.30E-019.73E-033.58E-031.40E-017014047.3704406.33.70E-011.64E-025.48E-034.00E-018016047.4804879.16.10E-012.04E-026.68E-036.30E-019018047.6905836.91.07E+002.76E-028.63E-031.10E+0010020047.71007088.31.91E+003.63E-021.09E-021.96E+00
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于歷史數(shù)據(jù)的虛擬機(jī)資源分配方法[J]. 王海濤,李戰(zhàn)懷,張曉,卜海龍,孔蘭昕,趙曉南. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2019(04)
[2]支持隨機(jī)服務(wù)請(qǐng)求的云虛擬機(jī)按需物理資源分配方法[J]. 曹潔,曾國(guó)蓀,匡桂娟,張建偉,馬海英,胡克坤,鈕俊. 軟件學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]一種通用云計(jì)算資源調(diào)度問題的快速近似算法[J]. 魏蔚,劉揚(yáng),楊衛(wèi)東. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2016(03)
[4]一種基于網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)再調(diào)度算法[J]. 羅剛毅,錢柱中,陸桑璐. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
本文編號(hào):3319489
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