本文關(guān)鍵詞：云機(jī)器人平臺下面向服務(wù)質(zhì)量的任務(wù)調(diào)度策略研究

  更多相關(guān)文章： 云機(jī)器人 云管理平臺 任務(wù)調(diào)度 批調(diào)度 在線調(diào)度 服務(wù)質(zhì)量

【摘要】：隨著云計算技術(shù)的快速發(fā)展,云機(jī)器人已成為家庭服務(wù)機(jī)器人的重點研究方向之一。機(jī)器人在任務(wù)執(zhí)行過程中,根據(jù)用戶需要會向云端發(fā)送多種任務(wù)請求;在多機(jī)共存環(huán)境下,多個機(jī)器人也會在同一時間段向云端發(fā)送不同的請求。因此,如何實時、高效地對用戶任務(wù)進(jìn)行調(diào)度,是云機(jī)器人系統(tǒng)中亟待解決的核心問題,具有重要的理論意義和實際價值。本文針對山東大學(xué)服務(wù)機(jī)器人實驗室環(huán)境的特點,搭建了 一個小型的IaaS(Infrastructure as a Service)類云管理平臺,實現(xiàn)了對一定量基礎(chǔ)設(shè)施的管理與監(jiān)控。其次深入研究了云環(huán)境中的任務(wù)調(diào)度問題,針對批模式和在線模式分別設(shè)計了相應(yīng)的調(diào)度策略。本文的工作主要可分為以下幾個部分:(1)云管理平臺CloudStack的搭建。隨著實驗室環(huán)境中基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量的逐漸增多,為了實現(xiàn)統(tǒng)一管理與監(jiān)控,本文選用了功能與界面都相對友好、安裝難易程度可接受且開源的CloudStack為基本框架,完成了小型IaaS類私有云平臺的搭建。其中,一臺物理機(jī)充當(dāng)管理節(jié)點并配置了 MySQL數(shù)據(jù)庫、開啟了 NFS(Network File System)服務(wù)作為主存儲使用,另一臺作為KVM(Kernel-based VirtualMachine)宿主機(jī)使用。管理節(jié)點統(tǒng)一處理用戶請求,借助MySQL記錄系統(tǒng)中的各類信息并監(jiān)控計算節(jié)點、存儲和VM(Virtual Machine)等的狀態(tài),幫助管理員和用戶了解當(dāng)前整個系統(tǒng)中各部分的運行情況,方便應(yīng)對突發(fā)狀況。計算節(jié)點從管理節(jié)點處獲得相關(guān)信息并最終完成用戶請求。功能測試表明:該系統(tǒng)運行正常且可以順利完成相應(yīng)功能,為來訪用戶提供計算與存儲資源。(2)研究云環(huán)境中任務(wù)的批調(diào)度模式并設(shè)計相應(yīng)的調(diào)度策略。針對云環(huán)境中的大量用戶任務(wù),提出了一種面向服務(wù)質(zhì)量的靜態(tài)多任務(wù)混合調(diào)度算法。該算法考慮了任務(wù)在不同資源節(jié)點上的執(zhí)行差異,將該差異與自定義的優(yōu)先級相結(jié)合得到任務(wù)權(quán)重。具體執(zhí)行過程中,以任務(wù)權(quán)重由高到低形成分配順序,并結(jié)合貪婪算法的基本思想來避免負(fù)載失衡。仿真結(jié)果表明,該算法能夠處理實際云環(huán)境中任務(wù)多且復(fù)雜的情況,可有效提高云機(jī)器人系統(tǒng)的系統(tǒng)性能與服務(wù)質(zhì)量。(3)研究云環(huán)境中任務(wù)的在線調(diào)度模式并設(shè)計相應(yīng)的調(diào)度算法。針對云環(huán)境中用戶任務(wù)到達(dá)的不確定性,提出了一種面向服務(wù)質(zhì)量的動態(tài)改進(jìn)蟻群算法。該算法以任務(wù)的動態(tài)到達(dá)為基礎(chǔ),以任務(wù)的到達(dá)時間及各任務(wù)對資源的需求量來衡量優(yōu)先級的高低;在任務(wù)分配過程中,又綜合考慮了節(jié)點固有執(zhí)行能力、當(dāng)前負(fù)載情況等多種因素。仿真結(jié)果表明該算法能夠適應(yīng)動態(tài)的云計算環(huán)境,在順利完成用戶任務(wù)的前提下明顯提高了負(fù)載均衡能力和服務(wù)質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242;TP3

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉景泰;張森;孫月;;面向智能家居/智慧生活的服務(wù)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)[J];集成技術(shù);2016年03期

2 HE Hua;XU Guangquan;PANG Shanchen;ZHAO Zenghua;;AMTS:Adaptive Multi-Objective Task Scheduling Strategy in Cloud Computing[J];中國通信;2016年04期

3 張煥青;張學(xué)平;王海濤;劉彥涵;;基于負(fù)載均衡蟻群優(yōu)化算法的云計算任務(wù)調(diào)度[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2015年05期

4 鄧先瑞;李春艷;齊偉;;基于負(fù)載均值的云調(diào)度算法研究[J];唐山師范學(xué)院學(xué)報;2015年02期

5 田國會;許亞雄;;云機(jī)器人:概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2014年06期

6 周發(fā)超;王志堅;葉楓;;一種新型的云任務(wù)調(diào)度算法研究[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2014年07期

7 馮宇飛;;試論云計算中的關(guān)鍵技術(shù)[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2013年08期

8 王永貴;韓瑞蓮;;基于改進(jìn)蟻群算法的云環(huán)境任務(wù)調(diào)度研究[J];計算機(jī)測量與控制;2011年05期

9 田國會;李曉磊;趙守鵬;路飛;;家庭服務(wù)機(jī)器人智能空間技術(shù)研究與進(jìn)展[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2007年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 周水清;基于IaaS的云計算平臺的研究與實現(xiàn)[D];東華大學(xué);2016年

2 吳穎飛;基于負(fù)載均衡和任務(wù)超時率的任務(wù)調(diào)度研究[D];西南交通大學(xué);2013年

3 王霄飛;基于OpenStack構(gòu)建私有云計算平臺[D];華南理工大學(xué);2012年

4 李坤;云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度算法研究與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2012年

5 王靈霞;分布式系統(tǒng)任務(wù)分配問題的蟻群優(yōu)化算法研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

6 牛川川;計算網(wǎng)格中任務(wù)調(diào)度算法和策略的研究[D];南京理工大學(xué);2007年

，

本文編號：1296470