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私有云中基于QoS收益的资源调度机制研究

温小龙  
【摘要】:云计算是网格计算、分布式计算、并行计算和虚拟化等传统技术和网络发展融合的产物,得到了广泛的研究与关注。在云计算中,动态扩展和负载均衡等技术能够高效的组织和配置资源。由于目前云计算中普遍存在的资源调度机制和保障QoS的方法没有充分考虑系统综合的QoS收益,且私有云在资源管理方面具有其自身的特性,要求资源调度机制更具针对性。 本文针对中小规模私有云的开发,通过分析QoS参数,构建QoS收益评估模型,主要解决如何构建资源调度模型和选择资源调度算法来保障系统的QoS收益等问题。通过研究此问题,在云南大学私有云YNU Cloud中实现基于QoS收益的资源调度机制。本文通过对这一系列问题的分析,主要研究内容如下: (1)针对资源调度问题进行综合的QoS收益评估,本文对影响系统QoS的因素进行了分析,量化了影响QoS性能的参数,并建立了云用户QOS参数和云资源之间的映射规则,运用一种QoS评估模型对系统的QoS收益进行评估,保障了系统的QoS。 (2)针对上述QoS收益评估模型,本文构建了一种私有云环境下基于QoS收益的资源调度模型。同时,本文提出了一种基于遗传与蚁群融合的资源调度算法,充分利用遗传算法的快速性,全局收敛能力,最终生成蚁群算法的初始化信息素分布,同时利用蚁群算法的并行性、正反馈和求解效率高等优势,来提高算法效率和资源利用率,降低提供商的成本。实验结果表明,该模型及算法能够实现较好的QoS收益。 (3)对开源云平台OpenStack和OpenNebula从架构、虚拟化技术,社区规模活跃度和云安全等方面进行综合比较,根据比较结果选择OpenNebula作为私有云YNU Cloud的基础研究开发平台。针对上述提出的模型和算法,基于OpenNebula平台,在YNU Cloud中实现基于QoS收益的资源调度机制。


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