云環(huán)境下基于SLA的優(yōu)化資源管理機(jī)制研究.pdf

1、自云計(jì)算概念提出以來(lái)，這種新興的技術(shù)就逐漸成為了工業(yè)界與學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，也是當(dāng)前大數(shù)據(jù)運(yùn)用的主要核心技術(shù)之一，云計(jì)算為大數(shù)據(jù)處理提供了良好的計(jì)算資源底層。作為一種新型計(jì)算模式，運(yùn)用虛擬化技術(shù)統(tǒng)一管理和調(diào)度存儲(chǔ)、軟件、帶寬和計(jì)算等資源，實(shí)現(xiàn)按需使用資源并隨時(shí)擴(kuò)展。在這種服務(wù)模式下，所有資源被虛擬化為一個(gè)資源池，云服務(wù)供應(yīng)商通過(guò)建立規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)中心，來(lái)管理并分配各類資源給用戶應(yīng)用程序。
　　面臨復(fù)雜動(dòng)態(tài)的資源需求，如何建立一個(gè)高效

2、的資源管理機(jī)制，已成為學(xué)術(shù)界的研究重點(diǎn)。在已有文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，針對(duì)資源分配不合理、資源利用率不高、負(fù)載不均衡導(dǎo)致供應(yīng)商各種成本增加等問(wèn)題，本文立足于實(shí)現(xiàn)云資源供應(yīng)商的利潤(rùn)最大化目標(biāo)，設(shè)計(jì)了用戶與供應(yīng)商之間服務(wù)等級(jí)協(xié)議（Service Level Agreement，SLA）的部分功能性參數(shù)，解決資源需求與資源供應(yīng)之間的不符點(diǎn)，降低協(xié)議的違例率和避免主機(jī)節(jié)點(diǎn)失效，同時(shí)確保用戶程序的QoS（Quality of Service）需求，主要

3、通過(guò)SLA協(xié)議中的計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲(chǔ)空間等屬性來(lái)衡量。故本文提出了一種基于 SLA的資源管理機(jī)制，著重分析并優(yōu)化該機(jī)制中的資源調(diào)度和虛擬機(jī)遷移問(wèn)題。
　　本文的主要研究工作如下：
　?。?）針對(duì)數(shù)據(jù)中心的資源分配效率不高的問(wèn)題，構(gòu)造了一種用戶請(qǐng)求—資源分配的映射模型，將 SLA協(xié)議中的三大屬性：計(jì)算能力（Mips）、網(wǎng)絡(luò)帶寬（BW）、存儲(chǔ)空間（Memory）作為傳遞參數(shù)，調(diào)用改進(jìn)的智能算法進(jìn)行資源分配。
　?。?

4、）在上述的資源映射過(guò)程中，以實(shí)現(xiàn)資源供應(yīng)商的利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)。為避免粒子陷入局部最優(yōu)解，改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)粒子群（PSO）算法，提出與模擬退火算法（SA）相結(jié)合的混合粒子群算法（SA-PSO）來(lái)優(yōu)化分配策略。
　?。?）在云數(shù)據(jù)中心，面對(duì)大量動(dòng)態(tài)的計(jì)算需求，在完成資源調(diào)度之后，因負(fù)載不均衡會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)失效。針對(duì)該問(wèn)題，提出了一種基于蟻群算法的自主式虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移策略。借鑒螞蟻智能搜索的思想，通過(guò)推導(dǎo)數(shù)據(jù)中心各節(jié)點(diǎn)的