基于离散事件系统的云资源动态调度控制

摘要

随着互联网技术、虚拟化技术以及大数据技术的飞速发展与突破，云计算行业迅速繁荣，云计算服务模式已经变得越来越灵活便捷。但是，因复杂多变的云计算环境具有很强的动态性以及分布式特性，目前很难有一个标准统一的云资源管理调度策略，因此，云资源管理调度策略一直是学术界研究的热点。
　　考虑到云计算数据中心各实体具有离散特性，本文在了解国内外最新云资源调度发展及研究方向的前提下，创新性地提出了一种基于离散事件系统的云资源调度策略。文章中，我们将整个云资源平台抽象为离散的资源实体，建立一个基于离散事件系统的云资源分配模型，定义资源分配状态以及资源分配事件，通过合理地控制资源分配事件的产生来改变资源状态。在此基础上，文章继续研究分析了基于分布式离散事件系统的云资源动态调度策略，将云环境构建为一个由物理服务器类子系统、虚拟机类子系统、云请求任务类子系统组成的分布式离散事件系统。在各子系统中，通过优先利用碎片资源，动态管理虚拟机以及监控任务执行状态的策略，由局部控制器控制整合资源碎片事件，任务分解事件以及虚拟机调度事件的产生，确保在每个子系统中的资源调度都将会提高系统资源利用率以及云服务质量。同时，我们将分布式离散事件系统理论有效应用于云资源调度，每当子系统中出现不可控事件，局部控制器将通过信息通道反馈给全局控制器，再由全局控制器分发全局命令给其他局部控制器，作出资源动态调整指示。由此，通过局部控制器的局部控制及其与全局控制器之间的信息交互，实现对云环境资源调度的整体控制，合理有效地调度资源并调控资源负载均衡来保障资源利用率与云服务质量，提高整个云平台的性能。
　　通过在CloudSim平台上的仿真实验，我们将本文提出的基于分布式离散事件系统的云资源动态调度策略与经典的Min-Min资源调度以及FCFS调度策略进行对比，结果表明，我们的策略在面对大量请求任务时，能从全局的角度描述资源分配事件，通过局部控制器与全局控制器之间的协作，可以更准确更有效地控制可满足资源分配事件的发生，实现云资源的最优动态分配，在提高资源利用率以及提高云服务质量等方面有明显的优势。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 离散事件系统的研究现状

1．2．2 云资源分配的研究现状

1．3 本文的章节安排

第二章 DES和云资源分配相关理论和技术研究

2．1 离散事件系统介绍

2．1．1 离散事件系统模型

2．1．2 经典离散事件系统的监控

2．1．3 分布式离散事件系统的监控

2．2 云资源分配调度相关理论与技术

2．2．1 云资源介绍

2．2．2 云资源管理

2．2．3 云资源调度

2．3 结束语

第三章 基于DES的云资源分配

3．1 引言

3．2 云资源分配模型

3．3 基于离散事件系统的分配模型

3．4 资源分配算法及实现

3．4．1 资源分配算法

3．4．2 云资源分配的实现

3．5 结束语

第四章 基于分布式DES的云资源动态调度研究

4．1 引言

4．2 基于分布式DES云资源分配模型

4．2．1 系统模型分析

4．2．2 云资源参数建模

4．3 云资源调度策略

4．3．1 局部资源调度策略

4．3．2 全局资源动态调度

4．4 算法分析

4．5 结束语

第五章 实验与分析

5．1 引言

5．2 实验环境介绍

5．3 实验步骤

5．4 实验结果分析

5．5 结束语

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢