云环境中SBS应用的动态资源调度方法研究

摘要

随着Web技术的成熟与发展，基于服务构建系统(SBS，Service Based System)已经成为了一种重要的软件开发模式。在SBS应用中，服务被部署在不同的服务器或者服务器集合中，其性能受服务器硬件资源能力的影响，从而具有不同的服务质量表现。为了保证SBS应用性能，SBS应用的动态资源调度已经成为目前研究的一个热点。特别是，随着Internet技术的发展，云计算已经成为了一种重要的资源使用模式，为SBS应用动态资源调度提供了有效支撑。目前已有的SBS应用资源调度方法大都存在一些缺陷，对云环境中SBS应用的资源调度问题的研究也很少。云环境中，服务既可以占用SBS应用提供商所提供的有限私有云资源，也可以占用互联网上不同云资源提供商所提供的无限公有云资源，亦或是私有云和公有云兼而有之的混合云资源。这就需要在考虑无限云资源和有限云资源的情况下为SBS应用调度合适的云资源。另外，由于用户访问行为的不确定性和动态性，SBS应用的性能会随用户访问行为的变化而发生动态变化。为了保证SBS应用性能，就需要提供一种动态资源调度方法。
　　本文针对目前云环境中SBS应用资源调度存在的问题，建立了一个SBS应用性能评价模型，并在该模型的基础上提出了SBS应用动态资源调度方法，该方法通过将静态的初始资源调度和动态的资源调度调整相结合，以动态适应用户访问行为的变化，保证SBS应用性能。为了解决SBS应用的初始资源调度问题，本文给出了满足SBS应用性能约束的初始资源调度问题的数学模型并分别提出了资源无限和有限两种情况下SBS应用的初始资源调度算法，以通过初始资源调度保证服务性能。为了解决SBS应用的动态资源调度问题，本文提出了SBS应用工作负载预测算法，资源无限和有限情况下的资源调度方案动态调整算法，通过对资源调度方案的动态调整以提高SBS应用的吞吐量。本文的最后开展了一系列实验，通过和目前已有的资源调度算法进行对比，验证了本文所提出的资源调度方法和算法的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要工作

1．4 论文的组织结构

1．5 小结

第2章 研究基础

2．1 云计算概述

2．1．1 云计算概念

2．1．2 云计算的分类和特点

2．1．3 云计算架构及关键技术

2．1．4 具有代表性的云计算平台

2．2 面向服务的软件开发

2．3 组合服务与基于服务的系统

2．3．1 组合服务

2．3．2 基于服务的系统

2．4 小结

第3章 云环境中基于SBS应用性能评价模型的动态资源调度方法

3．1 云环境中SBS应用资源调度问题以及问题求解的基本思路

3．1．1 云环境中SBS应用资源调度所面临的问题

3．1．2 问题求解的基本思路

3．2 SBS应用性能评价模型构建

3．2．1 相关概念

3．2．2 SBS应用中服务的性能评价模型

3．2．3 SBS应用性能评价模型

3．3 方法描述

3．4 SBS应用动态资源调度方法中的研究问题

3．5 小结

第4章 基于SBS应用性能评价模型的初始资源调度算法

4．1 资源无限情况下SBS应用初始资源调度问题描述

4．1．1 资源无限情况下SBS应用初始资源调度问题描述

4．1．2 算法描述

4．2 资源有限情况下SBS应用初始初始资源调度算法

4．3 小结

第5章 云环境中SBS应用资源调度方案动态调整算法

5．1 相关定义

5．2 SBS应用的工作负载预测算法

5．3 SBS应用资源调度方案动态调整算法

5．3．1 资源有限情况下SBS应用资源调度方案动态调整问题描述

5．3．2 资源有限情况下SBS应用资源调度方案动态调整贪心算法

5．4 小结

第6章 实验环境搭建及性能对比

6．1 实验环境搭建

6．1．1 实验框架

6．1．2 组合流程模拟器

6．1．3 工作负载预测器

6．1．4 资源调度器

6．2 实验性能对比及评价

6．2．1 SBS应用性能模型有效性的实验性能对比及评价

6．2．2 SBS应用动态资源资源调度方法的实验性能对比及评价

6．2．3 资源有限情况下资源调度效果实验性能对比及评价

6．3 小结

第7章 结束语

7．1 论文工作总结

7．2 下一步研究工作展望

参考文献

致谢