[发明专利]基于截止日期驱动的云系统代价最小化资源分配方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，特别是一种基于截止日期驱动的云系统代价最小化资源分配方法。

背景技术

为了使互联网便于使用虚拟环境调度方法，云计算已经成为一个引人注目技术。云计算的典型特征就是它拥有虚拟资源池，在虚拟资源池中包括硬件资源，平台资源和服务资源等，云服务器可以动态重构这些虚拟资源来适应互联网中用户申请资源的负荷变化，同时云系统提供的所有资源都应该处于支付模型下，这样做的目的是防止用户对自己的真实需要的资源需求过剩，并且合理使用资源。

在云系统中，用户每一项任务的工作负荷是多维的；用户每一项任务需要的计算资源也是多属性的，这里面包括CPU，磁盘读写速度和网络带宽等；因此用户计算资源的多属性就导致了资源分配的多维执行。如果用户每一项任务仅依赖于一种资源类型，比如CPU资源，它也可以被分为多个顺序执行的阶段，每一阶段都需要不同的计算能力并且对需求的各种代价也会导致潜在的多维执行方案。

云计算中的资源分配比其他分布式系统比如电网计算平台系统更加复杂。在电网计算平台系统中，由于相互之间不可避免的性能干扰，因此对同时运行在其中的多个应用共享计算资源是不合理的，然而云系统通常不会将物理主机直接分配给用户，云系统通过虚拟机技术使虚拟资源独立，这样不仅能够适应用户的特定需求，而且在良好的细粒度上也能最大化资源的利用，并且能隔离不正常的环境，支持虚拟机资源独立技术的云管理工具包括Amazon EC2和Open Nebula。另一方面，随着科学研究的快速发展，用户可能会提出一些相当复杂的请求，比如在保证服务水平的情况下，用户希望资源使用代价最小，并且他们的任务就可以在截止日期前完成。

专利1（一种基于动态重配置虚拟资源的云计算资源调度方法，华南理工大学，公开号CN101938416A，申请号CN201010268105.7，申请日2010.09.01）公开了一种基于动态重配置虚拟资源的云计算资源调度方法，该方法以云应用监视器收集的云应用负载信息为依据，然后基于运行云应用的虚拟资源的负载能力和云应用当前的负载进行动态决策,根据决策的结果为云应用动态重配置虚拟资源。专利2（一种基于双边市场的移动云计算环境中多维资源定价方法，湖南大学，公开号CN103218737A，申请号CN201310138247.5，申请日2013.04.19）公开了一种基于双边市场的移动云计算环境中多维资源定价方法，该方法运行在移动云计算环境中，涉及移动云计算环境的两组参与者，一组是拥有资源的Cloudlet，另一组是请求资源的VM，将VM看成是双边市场经济模型中的买方，将Cloudlet看成是卖方，双方通过价格交互机制来完成资源的配置，完成应用请求VM到Cloudlet上的卸载执行。但是上述两种方法均没有考虑用户每一项任务完成的截止日期，这样不能按时满足用户对资源使用的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、可靠的基于截止日期驱动的云系统代价最小化资源分配方法，以充分挖掘云系统中CPU资源、磁盘读写速度资源和网络带宽资源，从多个维度以代价最小化为目标动态按需分配资源。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于截止日期驱动的云系统代价最小化资源分配方法，包括以下步骤：

步骤1，云系统中云服务器收集各物理节点的可用资源；

步骤2，云系统中云服务器收集用户的任务请求；

步骤3，云系统中云服务器采用和声搜索方法对云系统中虚拟资源进行分配，具体步骤如下：

步骤3.1，云服务器初始化和声搜索方法的参数；

步骤3.2，云服务器产生和声搜索方法的新解；

步骤3.3，确定新解的目标函数值，更新和声记忆库中的解向量；

步骤3.4，确定和声记忆库内的花费最小的解、以及该花费最小的解相应的云系统花费值；

步骤3.5，重复步骤3.2～3.4N_g次，输出最优和声解向量，N_g表示和声搜索方法最大迭代次数。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）云系统中基于和声搜索方法进行虚拟资源分配，满足高动态云系统最优资源分配要求；（2）充分挖掘了云系统中可用的虚拟资源，通过虚拟机多样化技术从CPU资源、磁盘读写速度资源和网络带宽资源多个维度动态分配云系统中虚拟资源；（3）为高效利用云系统中的CPU资源，磁盘读写速度资源和网络带宽资源提供技术支持。

附图说明

图1为本发明基于截止日期驱动的云系统代价最小化资源分配方法的流程图。