[发明专利]基于用户体验的多媒体云数据中心高能效资源分配方法

说明书

本发明涉及一种基于用户体验的多媒体云数据中心高能效资源分配方法，包括用户向多媒体云数据中心发起应用请求；时隙t开始时，数据中心将用户请求排队，初始化实际队列，计算虚拟队列；用户根据自身设备及网络条件确定相应的应用期望响应时间；数据中心通过观察用户请求队列，请求到达率，计算实际队列与用户体验的最大化函数；数据中心根据用户体验的度量，调整相应的参数，使得队列与系统能耗函数最小化，从而确定系统需要的资源提供数量；更新实际队列与虚拟队列，进入下一时隙。本发明方法将用户体验引入云计算资源分配策略当中，在满足用户体验的前提下，最小化云资源的使用，降低多媒体云数据中心的系统能耗。

技术领域

本发明涉及多媒体云资源的分配方法，具体地指一种基于用户体验的多媒体云数据中心高能效资源分配方法。

背景技术

随着Web 2.0和Web 3.0的发展，互联网上的多媒体信息日益以服务的形式，提供给大众用户，多媒体计算已经成为一项引人瞩目的技术。多媒体业务的计算密集特征使其需要大量的计算资源。同时，很多多媒体业务如流媒体分发都对实时性有着较高的要求，更需要后端的计算资源能够强力并高效地进行大规模计算。

云计算是一种通过网络提供虚拟服务的计算模式，该模式为动态的、可扩展的，能够高效地满足多媒体处理的密集资源需求。由于同时服务数百万互联网和移动用户，多媒体业务需要大量的计算资源、存储资源与网络资源，对能量的需求增长迅猛。根据有关部门的统计，目前服务器的能耗已比10年前翻了10倍。在云数据中心，服务器的管理维护以及能耗的开销已经超过了服务器设备的费用。因此，迫切需要在云数据中心采用节能技术减少系统能耗。

为了能在激烈的竞争中胜出，多媒体云服务提供商必须确保自己提供的服务得到用户的认可。目前，QoS(服务质量)是最广泛采用的服务度量标准。QoS评价指标主要包括网络的吞吐率、时延、丢包率等。但是这些指标仅仅反映了服务技术层面的性能，忽略用户主观因素，不能直接反映用户对服务的认可程度。UE(用户体验)是一种以用户认可程度为标准的服务的评价方法，它综合了服务层面、用户层面、环境层面的影响因素，直接反映了用户对服务的认可程度。现有的云计算资源分配模型和算法研究，大多侧重于业务本身的QoS保障，而没有从用户的角度出发，以保障用户体验质量为目标。其次，大多数算法都将资源作为约束条件，在满足资源约束的前提下寻求QoS指标的最优，但在达到用户期望的体验水平后，继续提升用户体验指标并无太大意义，而更重要的是在资源利用率的最小化基础上，实现用户体验和资源分配的均衡优化。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于用户体验的多媒体云数据中心高能效资源分配方法，本方法在保证用户体验的前提下有效地提高云计算系统的效用比，以用户体验与系统能耗均衡为目标，实现多媒体云数据中心资源的优化分配。

实现本发明目的采用的技术方案是一种基于用户体验的多媒体云数据中心高能效资源分配方法，该方法包括：

用户向多媒体云数据中心发起应用请求；

时隙t开始时，数据中心将用户请求排队，初始化实际队列，计算虚拟队列；

用户根据自身设备及网络条件确定相应的应用期望响应时间；

数据中心通过观察用户请求队列，请求到达率，计算实际队列与用户体验的最大化函数；

数据中心根据用户体验的度量，调整相应的参数，使得队列与系统能耗函数最小化，从而确定系统需要的资源提供数量；

更新实际队列与虚拟队列，进入下一时隙。

在上述技术方案中，所述队列与用户体验最大化函数为：

Z_il(t)d_il(t)+VUED_il(t)+Q_i(t)R_i(t)