云計(jì)算環(huán)境下動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法的研究.pdf

1、云計(jì)算是對(duì)網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算等技術(shù)的融合與發(fā)展，通過(guò)高速的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，可以快速高效地向用戶(hù)提供資源和服務(wù)。云數(shù)據(jù)中心通過(guò)對(duì)各種資源的整合，把原來(lái)在客戶(hù)端執(zhí)行的任務(wù)放到了云數(shù)據(jù)中心去執(zhí)行。海量的任務(wù)請(qǐng)求、大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及節(jié)點(diǎn)服務(wù)器都需要云數(shù)據(jù)中心去維護(hù)和處理，同時(shí)資源訪問(wèn)的動(dòng)態(tài)變化、不均衡的節(jié)點(diǎn)分布以及差異化的服務(wù)器配置等，導(dǎo)致了云系統(tǒng)的負(fù)載不均衡。因此對(duì)于云系統(tǒng)而言，如何合理的進(jìn)行任務(wù)調(diào)度和資源分配，保證系統(tǒng)的負(fù)載均衡是至

2、關(guān)重要的。
　　本文首先對(duì)云計(jì)算的國(guó)內(nèi)以及國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，根據(jù)對(duì)云計(jì)算技術(shù)的分析指出了云系統(tǒng)的負(fù)載均衡問(wèn)題，從而說(shuō)明了本文的研究目的和意義。其次分析了負(fù)載均衡技術(shù)的特點(diǎn)以及分類(lèi)，對(duì)經(jīng)典的負(fù)載均衡算法進(jìn)行了比較。研究并分析了基于代理的云計(jì)算負(fù)載均衡策略所存在的不足以及虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制的重要性，為本文所提出的算法指出了研究方向。綜合以上分析研究，本文提出了云環(huán)境下虛擬機(jī)遷移最小化的負(fù)載均衡策略以及基于多代理的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略

3、。本文的主要貢獻(xiàn)如下：
　　1.針對(duì)云計(jì)算環(huán)境下的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制，提出了基于虛擬機(jī)遷移最小化的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略。該策略以降低能耗為目標(biāo)并綜合考慮了虛擬機(jī)的遷移數(shù)量和遷移時(shí)間，提出了基于貪心思想和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的解決方案。仿真結(jié)果表明，該算法能以較小的服務(wù)質(zhì)量為代價(jià)降低云數(shù)據(jù)中心的能耗，提高資源利用率。
　　2.針對(duì)基于代理的云計(jì)算負(fù)載均衡策略在任務(wù)調(diào)度方面缺乏任務(wù)優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)時(shí)間的判定，以及在云數(shù)據(jù)中心后端大量部署虛擬機(jī)代理造

4、成的的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)和資源浪費(fèi)等問(wèn)題，提出了基于多代理的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。該算法在任務(wù)調(diào)度層次設(shè)計(jì)了主從結(jié)構(gòu)的任務(wù)主代理和任務(wù)從代理，進(jìn)行任務(wù)優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)時(shí)間的判定，從而提高了響應(yīng)時(shí)間和用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量；在資源分配層次設(shè)計(jì)了服務(wù)器代理管理節(jié)點(diǎn)中的虛擬機(jī)，同時(shí)由控制代理統(tǒng)一管理服務(wù)器代理，并且借鑒自然界中螞蟻覓食行為設(shè)計(jì)了通信螞蟻代理與其他數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信。通過(guò)前后端多層代理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了高效的任務(wù)調(diào)度和資源分配。通過(guò)評(píng)估對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該策略