發(fā)布時(shí)間：2017-04-28 23:00

  本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：云計(jì)算作為一種新型的計(jì)算模式，受到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并已逐漸由理論研究走向應(yīng)用實(shí)踐。在云計(jì)算中，虛擬機(jī)調(diào)度能夠影響到用戶的服務(wù)質(zhì)量、系統(tǒng)的資源利用率和能量的消耗等方面，因此它作為一個(gè)基本且復(fù)雜的問題成為了學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。云環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度主要研究的是如何為用戶分配相應(yīng)的虛擬機(jī)以及將虛擬機(jī)調(diào)度到物理資源上，從而保證用戶的需求和系統(tǒng)的性能。本文主要研究云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度策略，主要工作包括以下幾點(diǎn)： （1）分析了當(dāng)前云計(jì)算以及云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度研究現(xiàn)狀，闡述了云計(jì)算的概念及特征、分類、應(yīng)用場景以及云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)。分析了云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度技術(shù)，主要包括調(diào)度模型、調(diào)度特點(diǎn)、調(diào)度目標(biāo)和調(diào)度算法，重點(diǎn)針對虛擬機(jī)的調(diào)度算法，介紹了現(xiàn)有的研究進(jìn)展并分析了存在的不足。 （2）針對虛擬機(jī)調(diào)度模型中任務(wù)與虛擬機(jī)的映射關(guān)系，提出一種基于混合遺傳-細(xì)菌覓食優(yōu)化（Genetic Bacterial Foraging Optimization，GBFO）的虛擬機(jī)調(diào)度算法。首先在遺傳算法中為了避免算法陷入局部最優(yōu)和后期進(jìn)化緩慢，將適應(yīng)值方差引入選擇算子中，并且基于適應(yīng)值方差設(shè)計(jì)了兩個(gè)算法的最佳結(jié)合點(diǎn)，同時(shí)為了使得細(xì)菌和基因能夠適應(yīng)統(tǒng)一的編碼規(guī)則，而且能夠加強(qiáng)細(xì)菌自身的信息反饋，提出了基于變異思想的細(xì)菌趨化操作，其次為了增強(qiáng)菌群內(nèi)部信息的交流提出了基于簡單交叉思想的復(fù)制操作，最后采用GBFO算法實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的調(diào)度。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，，本文提出GBFO算法具有較快的收斂速度和求解精度，同相同目標(biāo)的其他調(diào)度算法相比，基于GBFO的調(diào)度算法更加具有優(yōu)勢。 （3）針對虛擬機(jī)調(diào)度模型中虛擬機(jī)與物理機(jī)的映射關(guān)系，提出一種基于改進(jìn)NSGA II（Non-dominated Sorting GeneticAlgorithm）的虛擬機(jī)部署算法，首先對虛擬機(jī)的部署建立裝箱問題模型，將該模型的求解轉(zhuǎn)化一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問題，目標(biāo)分別為負(fù)載均衡、提高任務(wù)執(zhí)行效率和降低能耗，接著對基于非支配排序的遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)，利用回溯法中的剪枝函數(shù)確定最優(yōu)初始種群，引入正態(tài)分布密度函數(shù)限制優(yōu)秀精英，采用二維矩陣的思想進(jìn)行交叉操作。最后采用改進(jìn)后的NSGA II實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的部署。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，基于改進(jìn)NSGA II的虛擬機(jī)部署算法在任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、負(fù)載均衡和能量消耗三個(gè)方面均具有較好的性能。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 虛擬機(jī)調(diào)度 混合優(yōu)化 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP302
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 云計(jì)算的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 云計(jì)算環(huán)境下虛擬機(jī)調(diào)度研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要工作13-14
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)概述15-27
• 2.1 云計(jì)算概述15-20
• 2.1.1 云計(jì)算的定義及特征15-17
• 2.1.2 云計(jì)算的分類17-19
• 2.1.3 云計(jì)算的應(yīng)用場景19-20
• 2.2 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)20-26
• 2.2.1 虛擬化技術(shù)20-22
• 2.2.2 海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)22-25
• 2.2.3 海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)調(diào)度技術(shù)27-39
• 3.1 虛擬機(jī)調(diào)度的模型27-29
• 3.2 虛擬機(jī)調(diào)度的特點(diǎn)29-30
• 3.3 虛擬機(jī)調(diào)度的目標(biāo)30-31
• 3.4 虛擬機(jī)調(diào)度的算法31-34
• 3.5 虛擬機(jī)調(diào)度的仿真工具 CloudSim34-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 基于混合優(yōu)化的虛擬機(jī)調(diào)度算法39-57
• 4.1 引言39-40
• 4.2 遺傳-細(xì)菌覓食混合優(yōu)化算法40-46
• 4.2.1 遺傳-細(xì)菌統(tǒng)一編碼41-42
• 4.2.2 選擇算子的改進(jìn)42-43
• 4.2.3 最佳結(jié)合點(diǎn)的選擇43
• 4.2.4 基于變異的細(xì)菌趨化操作43-45
• 4.2.5 基于交叉的細(xì)菌復(fù)制操作45-46
• 4.3 基于混合優(yōu)化的虛擬機(jī)調(diào)度算法46-49
• 4.3.1 虛擬機(jī)調(diào)度模型46-47
• 4.3.2 調(diào)度的流程描述47-49
• 4.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)M及結(jié)果分析49-56
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)的仿真環(huán)境49-50
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置50-53
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 基于改進(jìn) NSGAII 的虛擬機(jī)部署算法57-74
• 5.1 引言57-58
• 5.2 基于非支配排序的遺傳算法-NSGA II 改進(jìn)58-64
• 5.2.1 NSGA II 算法的介紹58-61
• 5.2.2 基于狀態(tài)空間樹的初始種群建立61-62
• 5.2.3 基于正態(tài)分布函數(shù)的精英保留策略62-63
• 5.2.4 基于二維矩陣的交叉操作63-64
• 5.3 基于改進(jìn) NSGA II 的虛擬機(jī)部署算法64-69
• 5.3.1 虛擬機(jī)部署模型65
• 5.3.2 虛擬機(jī)部署的多個(gè)目標(biāo)函數(shù)65-67
• 5.3.3 虛擬機(jī)部署的流程描述67-69
• 5.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)M及結(jié)果分析69-73
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)仿真環(huán)境的設(shè)置69-70
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析70-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文79-80
• 附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目80-81
• 致謝81

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1 陳雪梅;可視虛擬機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];廣東科技;2005年08期

2 李超,方潛生;Java虛擬機(jī)中類裝載機(jī)制的原理分析與應(yīng)用研究[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年05期

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4 劉暉;;系統(tǒng)問答[J];電腦迷;2005年05期

5 朱海華;陳自剛;;Java虛擬機(jī)性能及調(diào)優(yōu)[J];電腦知識與技術(shù);2005年36期

6 楊麗潔;;虛擬機(jī)控制流的途徑[J];河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報(bào);2005年04期

7 方向陽;;“虛擬機(jī)”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2006年11期

8 張廣敏;盤細(xì)平;涂杰;;Java虛擬機(jī)的面向?qū)ο笮訹J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2006年03期

9 北鄉(xiāng)達(dá)郎;南庭;;嵌入式Java虛擬機(jī)滲透到手機(jī)以外的領(lǐng)域[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2007年10期

10 歐陽星明;朱金銀;;虛擬機(jī)的可定制生成及其動態(tài)優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2008年01期

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1 孟廣平;;虛擬機(jī)漂移網(wǎng)絡(luò)連接方法探討[A];中國計(jì)量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

2 段翼真;王曉程;;可信安全虛擬機(jī)平臺的研究[A];第26次全國計(jì)算機(jī)安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

3 李明宇;張倩;呂品;;網(wǎng)絡(luò)流量感知的虛擬機(jī)高可用動態(tài)部署研究[A];2014第二屆中國指揮控制大會論文集（上）[C];2014年

4 林紅;;Java虛擬機(jī)面向數(shù)字媒體的應(yīng)用研究[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國第17屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

5 楊旭;彭一明;刑承杰;李若淼;;基于VMware vSphere 5虛擬機(jī)的備份系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十二次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

6 沈敏虎;查德平;劉百祥;趙澤宇;;虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)部署與管理研究[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

7 李英壯;廖培騰;孫夢;李先毅;;基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)管理平臺的設(shè)計(jì)[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

8 朱欣焰;蘇科華;毛繼國;龔健雅;;GIS符號虛擬機(jī)及實(shí)現(xiàn)方法研究[A];《測繪通報(bào)》測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

9 于洋;陳曉東;俞承芳;李旦;;基于FPGA平臺的虛擬機(jī)建模與仿真[A];2007'儀表，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（一）[C];2007年

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1 寧家雨;虛擬機(jī)數(shù)據(jù)在哪個(gè)磁盤上？[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2009年

2 本報(bào)記者 郭濤;誰來填補(bǔ)虛擬機(jī)的安全漏洞[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2010年

3 本報(bào)記者 郭濤;VMware改變軟件銷售模式[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2010年

4 盆盆;真實(shí)的虛擬機(jī)[N];中國電腦教育報(bào);2004年

5 ;利用工具解決虛擬機(jī)監(jiān)測難題[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

6 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

7 《網(wǎng)絡(luò)世界》記者 柴莎莎;虛擬機(jī)通信可視性很關(guān)鍵[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2011年

8 Antone Gonsalves;Linux的虛擬化未來[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

9 張承東;安全爭議讓虛擬化用戶“心虛”[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

10 本報(bào)記者 郭濤;消除虛擬機(jī)備份的尷尬[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2012年

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1 陳彬;分布環(huán)境下虛擬機(jī)按需部署關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 劉海坤;虛擬機(jī)在線遷移性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 劉謙;面向云計(jì)算的虛擬機(jī)系統(tǒng)安全研究[D];上海交通大學(xué);2012年

4 趙佳;虛擬機(jī)動態(tài)遷移的關(guān)鍵問題研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 鄧?yán)?基于虛擬機(jī)遷移的動態(tài)資源配置研究[D];華中科技大學(xué);2013年

6 李丁丁;虛擬機(jī)本地存儲寫性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

7 董玉雙;云平臺中虛擬機(jī)部署的關(guān)鍵問題研究[D];吉林大學(xué);2014年

8 曹文治;虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

9 杜雨陽;虛擬機(jī)狀態(tài)遷移和相變存儲磨損均衡方法研究[D];清華大學(xué);2011年

10 鄒瓊;Java虛擬機(jī)的自適應(yīng)動態(tài)優(yōu)化[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧洋春;Java虛擬機(jī)關(guān)鍵機(jī)制研究與實(shí)踐[D];中南大學(xué);2009年

2 陸曉雯;虛擬機(jī)資源監(jiān)測調(diào)整機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2008年

3 楊衛(wèi)平;面向虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2008年

4 張德;硬件虛擬機(jī)的域間通訊和性能模型研究[D];華中科技大學(xué);2008年

5 吳曉丹;反病毒虛擬機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

6 趙彥琨;虛擬機(jī)管理平臺中的虛擬機(jī)代理服務(wù)機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2009年

7 袁e

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