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云計算環(huán)境下虛擬機資源分配與管理策略的研究
海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黃斌 2015/10/20 1:02:37
【摘要】隨著科技的進步，導(dǎo)致云計算方面的技術(shù)也在不斷的飛速發(fā)展，大量的計算機系統(tǒng)服務(wù)器一起組成了互聯(lián)網(wǎng)的龐大資源，并提供用戶更多、更廣的資源利用，更好的進行虛擬機資源的合理優(yōu)化與分配。
【關(guān)鍵詞】云計算；虛擬機；資源分配；管理策略
一．引言
由于當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的網(wǎng)絡(luò)信息，使得有關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息的低成本、普適化、智能化處理需求變得極為迫切[1]。云計算能夠利用這一需求獲得飛速發(fā)展，并受到多數(shù)軟硬件開發(fā)商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的提供商以及電信運營商等的青睞，因此云計算將會成為互聯(lián)網(wǎng)界的必然趨勢，也是政府和企業(yè)對市場脈搏進行把握的必修課程。云計算內(nèi)的所有資源均是由虛擬機的形式進行提供，進行有關(guān)資源利用、優(yōu)化系統(tǒng)的反應(yīng)速度、降低有關(guān)資源方面的臨時調(diào)配以及網(wǎng)絡(luò)沖突等問題的存在，使得對于云計算環(huán)境的虛擬資源合理分配優(yōu)化任務(wù)成為當(dāng)今的重中之重。本篇文章主要分析了有關(guān)當(dāng)今社會科技發(fā)展的云計算技術(shù)在國內(nèi)國外的研究現(xiàn)狀，介紹了虛擬機資源分配方面的常規(guī)算法，以及針對一些資源的管理辦法。
二．云計算的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
眾所周知，云環(huán)境內(nèi)擁有大量的分散的結(jié)構(gòu)資源，具體包括了處理器、可視化設(shè)備、內(nèi)存以及軟件等等，對于如何進行有效合理地分配以上諸多方面的資源成為了當(dāng)前社會云計算研究方面的重難點。正是因為不同的云服務(wù)商家有各自的商業(yè)目標(biāo)，不同的用戶群體有不同的功能方面的需求，導(dǎo)致了云服務(wù)廠商采取不同資源分配方式進行虛擬機的構(gòu)建[2]。作為業(yè)界精英也是較早進行云計算的IT商業(yè)公司--IBM公司，其藍云計算平臺就要在進行虛擬機資源的分配策略時盡量以性能方面優(yōu)先考慮，根據(jù)不同優(yōu)先等級的用戶以及不同的定制業(yè)務(wù)，采用不同的虛擬機的分配策略，再依據(jù)其實際的執(zhí)行情況，進行有關(guān)虛擬機資源實際的決定。而與之不同的是亞馬遜公司旗下的Amazon彈性計算，要在進行虛擬機資源的分配策略時更加注重虛擬機的成本、用戶的差異需求、可靠服務(wù)等方面的問題，而用戶可以依據(jù)自身對于資源的需要進行相應(yīng)資源的定制。還有VMware公司的云計算平臺，要在進行虛擬機資源的分配策略時更多的考慮資源利用率以及系統(tǒng)的安全性方面，要做到能夠預(yù)先將資料的動態(tài)遷移、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)方面進行預(yù)先設(shè)置，進行安全性方面的充分考慮，從而實現(xiàn)了有關(guān)負載均衡的資源分配方式[3]。云計算在我國而言也有較為迅猛的發(fā)展，自從2009年末國內(nèi)啟動了成都云計算中心，是第一個規(guī)�；嵱没脑朴嬎阒行�，該中心的建立也標(biāo)志著我國開始使用超級云計算中心進行有關(guān)商業(yè)化模式的運營。而IBM公司在2008年也建立了大眾化區(qū)的云計算中心。同期廣東的電子工業(yè)研究院也在東莞建立了一個云計算基地。有關(guān)云計算的安全問題也作為了云計算技術(shù)的一個重要分支，搞得如火如茶。比如多數(shù)公司都退出了有關(guān)云安全問題的解決方案，例如360安全衛(wèi)士、金山等。在2009年，召開了第一屆中國云計算大會。當(dāng)年年底，中國電子學(xué)會又召開了第一屆有關(guān)云計算的學(xué)術(shù)會議。
三.云計算下虛擬機資源在分配方面的算法介紹
常見的有關(guān)虛擬機資源方面的分配算法有市場導(dǎo)向、啟發(fā)式、基于云計算平臺的系統(tǒng)特征三方面的分配算法[4]。有關(guān)市場導(dǎo)向方面的資源分配方法要求虛擬機根據(jù)用戶對于不同虛擬資源的需求以及有關(guān)自由市場競爭中存在的相識處進行分配，并盡量將市場資源分配算法合理的應(yīng)用到有關(guān)虛擬機資源的分配當(dāng)中。而啟發(fā)式算法的定義是在虛擬機承受范圍內(nèi)的時間和空間計算下，所給出的一個可行的解決目前問題的方案。
3.1基于市場導(dǎo)向的資源分配算法
有關(guān)自由市場資源方面和用戶方面的競爭來自虛擬機的資源問題，所以，可以利用自由市場競爭的方式來解決有關(guān)虛擬機資源分配方面的問題，進而得出最佳的分配方面的策略。目前為止，已經(jīng)有部分學(xué)者提出了有關(guān)基于市場導(dǎo)向的資源分配算法的策略。對于博弈論而言，主要是進行有關(guān)激勵結(jié)構(gòu)間公式化的相互作用的研究，也是具有斗爭和競爭性質(zhì)現(xiàn)象在數(shù)學(xué)理論方法方面的研究。對于博弈論而言，成為了當(dāng)前經(jīng)濟學(xué)主要的標(biāo)準(zhǔn)分析工具。非合作博弈論又叫做納什均衡，其定義為一種有關(guān)參與人的策略組合，并且在這一策略組合的基礎(chǔ)上，所有的參與人都不能夠進行單獨的策略改變。而對于所有的博弈參數(shù)而言，假使一個博弈方的所有組成策略都是單獨一個組合策略的總和，那么對于每一個博弈方而言，其策論都是其余所有博弈方策略的總體組合出來的最佳對策，也是對于任意博弈策略均成立的對策，即納什均衡。
3.2啟發(fā)式算法
啟發(fā)式算法的具體方式是在虛擬機資源的承受條件下，提供的有關(guān)虛擬機資源的分配方式，但是不能夠保證這種分配方式是最優(yōu)方式。目前為止常見的啟發(fā)式資源分配算法有微粒群優(yōu)化算法和遺傳算法兩種。對于微粒群優(yōu)（未完，下一頁）
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