本文關鍵詞：面向SLA和負載均衡及能耗的多目標云資源調(diào)度研究

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【摘要】：隨著云計算和云應用的興起,特別是近年來社交網(wǎng)絡的普及,使得關于云計算的研究越來越受到研究者的關注。由于云計算的設備一般都很龐大,其所消耗的電能也非常巨大,因此,云平臺的能耗和負載均衡問題受到了廣泛的研究。同時云計算作為面向用戶的平臺,云服務提供商和用戶需要簽訂SLA(Service-Level Agreement,即服務等級協(xié)議)來保證自身利益和用戶滿意度。根據(jù)定義的服務質(zhì)量,用戶通過提供反饋來評價云平臺的服務質(zhì)量,對云計算來說也是一個非常重要的研究方向。然而,現(xiàn)有的研究大部分都是針對單一的性能指標,很少有將多個目標綜合在一個框架內(nèi)進行研究。另外對于用戶滿意度和能耗,目前大部分研究均沒有考慮任務的執(zhí)行時間對其造成的影響。通常認為如果需要保證高質(zhì)量的用戶滿意度,則需要云服務提供商提供更多的資源消耗和更多的能源。但是,針對部分松弛型的任務,可以通過在保證一定的用戶滿意度的前提下延長任務的執(zhí)行時間,來節(jié)省整個云平臺的能耗。因此,針對上述問題,本課題提出了針對多目標的動態(tài)資源調(diào)度策略,把用戶滿意度、負載均衡、能耗綜合在一個框架下考慮,使得云平臺在盡可能滿足用戶滿意度的情況下,降低能耗,并使負載均衡控制在一個可接受的范圍內(nèi),提高系統(tǒng)的資源利用率。為了反映任務執(zhí)行時間對用戶滿意度造成的影響,本課題給出了總體用戶滿意度和單個任務用戶滿意度的概念。根據(jù)本課題提出的單個任務用戶滿意度的概念,提出了一個云計算環(huán)境中的資源調(diào)度框架SLSC。SLSC包含一個任務預測模型和一個資源需求預測模型,并且提出了一種優(yōu)化任務預測模型參數(shù)的算法為調(diào)度算法提供更可靠的參考。另外,為了平衡用戶滿意度和能耗之間的關系,本課題提出了一種trade-off算法,能夠在損失最小用戶滿意度的情況下,優(yōu)化云平臺能源的消耗。最后實驗結(jié)果驗證本課題提出的預測算法是準確的和有效的,本課題提出的資源調(diào)度框架SLSC及trade-off算法能夠有效地節(jié)省能源的消耗和保證一定的用戶滿意度。
【關鍵詞】：云計算 SLA 負載均衡 并行計算
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 云資源負載均衡9-10
• 1.2.2 云服務用戶滿意度10-11
• 1.2.3 云平臺能耗管理11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-14
• 第2章 云計算及相關性能指標14-21
• 2.1 云計算模型14-15
• 2.2 云平臺調(diào)度指標及相互關系分析15-17
• 2.2.1 負載均衡和用戶滿意度及能耗分析15-17
• 2.2.2 負載均衡和用戶滿意度及能耗之間的相互關系17
• 2.3 Cloud Sim仿真平臺17-20
• 2.3.1 Cloud Sim對云平臺典型策略的模擬19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 云計算資源調(diào)度框架SLSC21-32
• 3.1 引言21
• 3.2 SLSC系統(tǒng)架構21-23
• 3.2.1 SLSC資源調(diào)度流程21-22
• 3.2.2 SLSC系統(tǒng)架構22-23
• 3.3 任務及資源預測23-31
• 3.3.1 下一時隙任務預測及參數(shù)優(yōu)化算法23-27
• 3.3.2 下一時隙所需資源預測算法27-28
• 3.3.3 基于預測資源需求的機器優(yōu)化算法28-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 用戶滿意度和負載均衡及能耗優(yōu)化32-42
• 4.1 引言32-33
• 4.2 負載均衡優(yōu)化算法33-36
• 4.2.1 貪心調(diào)度算法33-35
• 4.2.2 負載均衡優(yōu)化算法35-36
• 4.3 基于任務執(zhí)行時間的用戶滿意度36-37
• 4.4 用戶滿意度和能耗優(yōu)化37-41
• 4.4.1 單個任務用戶滿意度和能耗優(yōu)化37-39
• 4.4.2 單個任務用戶滿意度和能耗之間的Trade-Off算法39-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第5章 實驗結(jié)果與分析42-51
• 5.1 實驗環(huán)境設置及設計方案42-43
• 5.1.1 實驗硬件配置和環(huán)境42
• 5.1.2 實驗數(shù)據(jù)42-43
• 5.1.3 實驗設計方案43
• 5.2 任務及資源預測43-45
• 5.3 負載均衡評估45-47
• 5.4 用戶滿意度和能耗評估47-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻52-57
• 致謝57

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本文編號：570856