云計算環(huán)境下基于隨機森林的虛擬機性能預(yù)測及應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-15 23:13
云計算向用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)的按需租用服務(wù)模式,用戶根據(jù)性能或配置需求以虛擬機的形式租用計算資源。用戶為了節(jié)省開支,需要選擇一個資源提供商,并選擇一種特定配置的虛擬機以滿足其需求。在這樣的模式下,對特定配置虛擬機性能的準確評估,對用戶的購買決策具有重要意義,F(xiàn)有的虛擬機性能評估方法主要從CPU核心數(shù)量、內(nèi)存容量、硬盤容量等物理因素入手,不能全面評估虛擬機的性能。本文把數(shù)據(jù)分析方法引入到虛擬機性能分析中,從大量的虛擬機實測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)虛擬機性能與配置之間的依賴關(guān)系以輔助決策。為了更好的幫助用戶做出最優(yōu)的決策,首先尋找并發(fā)現(xiàn)了影響虛擬機性能的特征,為虛擬機性能評估提供必要的指標。其次通過數(shù)據(jù)分析的方法對虛擬機性能數(shù)據(jù)進行分析并找到能夠較為精確的描述和預(yù)測特定配置虛擬機性能的模型。最后在這一模型的基礎(chǔ)上,進一步得出在特定性能需求下的可行虛擬機配置,滿足不同的用戶需求并指導(dǎo)資源提供方優(yōu)化虛擬機部署和資源動態(tài)分配。具體來說,本文的主要工作如下:(1)根據(jù)待評估的虛擬化平臺,從硬件特征、軟件特征、配置特征、運行時環(huán)境特征四個方面提取可能影響虛擬機性能的底層環(huán)境特征,并通過基準測試程序測...
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 虛擬機性能評估
1.2.2 虛擬機性能建模
1.2.3 虛擬機性能預(yù)測
1.2.4 虛擬機配置搜索與資源分配
1.3 本文的主要工作
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 虛擬化與Xen相關(guān)技術(shù)
2.1 虛擬化技術(shù)簡介
2.2 Xen及其背景介紹
2.3 小結(jié)
第三章 基于隨機森林回歸方法的虛擬機性能預(yù)測
3.1 虛擬機特征選擇和訓(xùn)練集獲取
3.2 基于隨機森林回歸模型的虛擬機性能預(yù)測
3.2.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取
3.2.2 構(gòu)建虛擬機特征與虛擬機性能關(guān)系的隨機森林回歸模型
3.2.3 虛擬機性能預(yù)測
3.3 本章小結(jié)
第四章 目標性能驅(qū)動的虛擬機配置搜索方法
4.1 虛擬機配置搜索問題建模
4.2 虛擬機配置編碼與解碼
4.3 初始虛擬機配置種群生成
4.4 虛擬機性能適應(yīng)度函數(shù)
4.5 遺傳操作
4.5.1 虛擬機配置染色體選擇操作
4.5.2 虛擬機染色體的交叉與變異
4.6 基于遺傳算法的目標性能驅(qū)動的虛擬機配置搜索
4.7 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果及分析
5.1 實驗環(huán)境
5.2 訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取
5.3 虛擬機性能預(yù)測的準確性測試
5.4 虛擬機配置搜索的有效性及收斂性測試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄
A1.攻讀碩士學(xué)位期間的成果
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的Vivado HLS硬件加速[J]. 陳寶林,黃晞,張仕,郭升挺,吳家飛,蘇浩明. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(01)
[2]云計算環(huán)境下基于改進遺傳算法的多維約束任務(wù)調(diào)度研究[J]. 李超,戴炳榮,曠志光,吳小麗,孫融清. 小型微型計算機系統(tǒng). 2017(09)
[3]求解作業(yè)車間調(diào)度問題的混合帝國主義競爭算法[J]. 楊小東,康雁,柳青,孫金文. 計算機應(yīng)用. 2017(02)
[4]負載類型相關(guān)的Xen虛擬機系統(tǒng)性能模型[J]. 余勇,車建華,徐煥良,蔣誠智. 計算機科學(xué). 2016(11)
[5]虛擬環(huán)境下虛擬機應(yīng)用性能建模[J]. 黎豐澤,楊達,周鵬,武延軍. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2015(09)
[6]一種基于硬件計數(shù)器的虛擬機性能干擾估算方法[J]. 王卅,張文博,吳恒,宋云奎,魏峻,鐘華,黃濤. 軟件學(xué)報. 2015(08)
[7]一種面向虛擬化數(shù)字中心資源按需重配置方法[J]. 米海波,王懷民,尹剛,史殿習(xí),周揚帆,袁霖. 軟件學(xué)報. 2011(09)
博士論文
[1]虛擬計算系統(tǒng)性能與可用性評測方法研究[D]. 車建華.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]虛擬機性能干擾預(yù)測模型及其調(diào)度策略研究[D]. 孟凡欣.山東大學(xué) 2014
[2]云環(huán)境中虛擬機性能互擾度量和預(yù)測方法及其應(yīng)用研究[D]. 王進.東北大學(xué) 2013
[3]虛擬化數(shù)據(jù)中心動態(tài)性能控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王睿.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3591493
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 虛擬機性能評估
1.2.2 虛擬機性能建模
1.2.3 虛擬機性能預(yù)測
1.2.4 虛擬機配置搜索與資源分配
1.3 本文的主要工作
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 虛擬化與Xen相關(guān)技術(shù)
2.1 虛擬化技術(shù)簡介
2.2 Xen及其背景介紹
2.3 小結(jié)
第三章 基于隨機森林回歸方法的虛擬機性能預(yù)測
3.1 虛擬機特征選擇和訓(xùn)練集獲取
3.2 基于隨機森林回歸模型的虛擬機性能預(yù)測
3.2.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取
3.2.2 構(gòu)建虛擬機特征與虛擬機性能關(guān)系的隨機森林回歸模型
3.2.3 虛擬機性能預(yù)測
3.3 本章小結(jié)
第四章 目標性能驅(qū)動的虛擬機配置搜索方法
4.1 虛擬機配置搜索問題建模
4.2 虛擬機配置編碼與解碼
4.3 初始虛擬機配置種群生成
4.4 虛擬機性能適應(yīng)度函數(shù)
4.5 遺傳操作
4.5.1 虛擬機配置染色體選擇操作
4.5.2 虛擬機染色體的交叉與變異
4.6 基于遺傳算法的目標性能驅(qū)動的虛擬機配置搜索
4.7 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果及分析
5.1 實驗環(huán)境
5.2 訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取
5.3 虛擬機性能預(yù)測的準確性測試
5.4 虛擬機配置搜索的有效性及收斂性測試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄
A1.攻讀碩士學(xué)位期間的成果
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的Vivado HLS硬件加速[J]. 陳寶林,黃晞,張仕,郭升挺,吳家飛,蘇浩明. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(01)
[2]云計算環(huán)境下基于改進遺傳算法的多維約束任務(wù)調(diào)度研究[J]. 李超,戴炳榮,曠志光,吳小麗,孫融清. 小型微型計算機系統(tǒng). 2017(09)
[3]求解作業(yè)車間調(diào)度問題的混合帝國主義競爭算法[J]. 楊小東,康雁,柳青,孫金文. 計算機應(yīng)用. 2017(02)
[4]負載類型相關(guān)的Xen虛擬機系統(tǒng)性能模型[J]. 余勇,車建華,徐煥良,蔣誠智. 計算機科學(xué). 2016(11)
[5]虛擬環(huán)境下虛擬機應(yīng)用性能建模[J]. 黎豐澤,楊達,周鵬,武延軍. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2015(09)
[6]一種基于硬件計數(shù)器的虛擬機性能干擾估算方法[J]. 王卅,張文博,吳恒,宋云奎,魏峻,鐘華,黃濤. 軟件學(xué)報. 2015(08)
[7]一種面向虛擬化數(shù)字中心資源按需重配置方法[J]. 米海波,王懷民,尹剛,史殿習(xí),周揚帆,袁霖. 軟件學(xué)報. 2011(09)
博士論文
[1]虛擬計算系統(tǒng)性能與可用性評測方法研究[D]. 車建華.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]虛擬機性能干擾預(yù)測模型及其調(diào)度策略研究[D]. 孟凡欣.山東大學(xué) 2014
[2]云環(huán)境中虛擬機性能互擾度量和預(yù)測方法及其應(yīng)用研究[D]. 王進.東北大學(xué) 2013
[3]虛擬化數(shù)據(jù)中心動態(tài)性能控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王睿.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3591493
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