云環(huán)境下多維屬性驅(qū)動的資源可用性研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬和應(yīng)用需求的不斷增長，通過網(wǎng)絡(luò)訪問非本地的計算服務(wù)(包括數(shù)據(jù)處理、存儲和信息服務(wù)等)的條件越來越成熟，便出現(xiàn)了云計算技術(shù)。它將網(wǎng)格計算、虛擬化、SOA等成熟技術(shù)融為一體，將抽象的、虛擬化的和可擴展的計算能力，存儲，平臺和應(yīng)用匯聚成資源池，通過互聯(lián)網(wǎng)按需交付給用戶。用戶無需了解技術(shù)細(xì)節(jié)，可以直接通過接口訪問云上的資源。由于云計算的高度商業(yè)化和以用戶為中心的特性，向用戶提供高擴展性、高可用性、高安全性和高效率的服務(wù)是云環(huán)境中研究

2、的重點問題，而云環(huán)境的復(fù)雜性又為這一問題的解決設(shè)置了一定的阻礙。
　　 資源管理是云環(huán)境的核心組件，云環(huán)境中的資源管理的目標(biāo)就是實現(xiàn)對資源的高效，合理管理和利用，以保證服務(wù)能以較小的代價獲得較高的質(zhì)量，效率和收益。資源管理的研究主要有兩方面的難點：一是如何充分利用歷史和當(dāng)前信息，實現(xiàn)高效的資源調(diào)度，并使得調(diào)度結(jié)果能夠滿足用戶作業(yè)性能和QoS的需求；二是如何有效的進行數(shù)據(jù)管理，在保證用戶數(shù)據(jù)訪問的效率和一致性前提下提高服務(wù)的可用性

3、。
　　 因此，本文圍繞云環(huán)境資源管理中的資源調(diào)度和數(shù)據(jù)管理問題，開展了以下研究工作：
　　 1.分析研究背景，包括云計算概念、特點以及典型商業(yè)應(yīng)用，闡述了云計算產(chǎn)生的歷史背景和發(fā)展歷程，著重分析了網(wǎng)格計算和云計算之間的區(qū)別和聯(lián)系。接著簡單介紹相關(guān)研究現(xiàn)狀，提出問題。
　　 2.介紹了云環(huán)境中的資源管理的概念?？偨Y(jié)了云環(huán)境下資源的類型，分析資源管理的關(guān)鍵技術(shù)：資源調(diào)度，數(shù)據(jù)管理和虛擬機，能耗管理等。并討論了這些關(guān)

4、鍵技術(shù)的技術(shù)要點和所面臨的問題。
　　 3.為了獲得更好的作業(yè)調(diào)度結(jié)果，綜合考慮CPU使用率，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載水平和資源失效三個因素，提出基于馬爾可夫鏈的預(yù)測模型。同時本文設(shè)計了一種衡量方法量化預(yù)測結(jié)果。模擬實驗的結(jié)果證明，在資源閑置率和預(yù)測準(zhǔn)確性上，這種方法具有更好的性能表現(xiàn)。
　　 4.由于云存儲面向用戶的特性和組件失效的常態(tài)性，可用性成為云存儲研究中的關(guān)鍵性因素。但是由于云存儲系統(tǒng)的復(fù)雜性，如何準(zhǔn)確的衡量其可用性成為一大難

5、題。本文提出了一種可用性衡量方法，它簡化了復(fù)雜的云存儲環(huán)境，基于節(jié)點失效和更新失效兩個方面給出可用性定義和詳細(xì)的計算方法，并舉例說明，給出了實驗結(jié)果的示意圖。
　　 本文通過分析云環(huán)境下資源管理的內(nèi)容和特點，綜合多種資源屬性，對其資源可用性進行研究，并引入排隊論和馬爾可夫模型，提出資源預(yù)測機制和可用性衡量方法。本文的工作包括兩個部分：第一部分預(yù)測資源未來時刻的可用性，并給出衡量方法，用來指導(dǎo)資源調(diào)度，以提高資源調(diào)度的效率和資源的