云环境下虚拟机资源调度算法的研究与实现

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文云环境下虚拟机资源调度算法的研究与实现作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：陈东海乔百友副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学计算机应用技术2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：乔建忠教授于亚新副教授陈庭伟教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinComputerApplicationTechnology

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3、IIIIIIIllllIIIllllIIIY2988610ResearchandImplementationofResour

4、ceSchedulingAlgorithmforVirtualMachineinCloudComputingByChenDonghaiSupervisor：AssociateProfessorQiaoBaiyouNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：彳豸

5、、乐御^日期：刀ff；F．6．≥挚学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：髓．白．怠／两年日导师签名：签字日期：芦JcP．6．聊签字日期：伊c71,,f叩t6、’L}万方数据云环境下虚拟机资源调度算法的研究与实现摘要虚拟化技术具有增强系统弹性和扩展性、提高资源利用率以及能够

6、满足灵活多样的应用需求等诸多优势而成为云计算系统的重要支撑技术。而虚拟机资源调度技术又是该领域的核心技术之一。如何设计既能够保证各个计算节点负载均衡，又有助于改善用户体验的虚拟机资源调度算法一直是当前的一个研究热点。现有云环境下的虚拟机资源调度算法大都串行部署用户提交的作业请求，因而存在用户体验差，同时会导致系统负载不均衡的问题。为此，本文依托国家海洋公益性项目“海洋环境信息云计算与云服务体系框架应用研究一资源虚拟化”，对云环境下虚拟机资源调度技术进行了深入研究，主要做了如下工作：(1)针对现有资源调度算法存在的批量作业部署总体完成时间过长和云平台系统负载不均衡

7、的问题，提出了一种基于PC-BC的虚拟机资源调度算法。该算法运用平衡能力(BC)和潜在能力(PC)两个新度量指标来动态度量虚拟机的剩余能力，在此基础之上，设计了批量作业匹配调度算法，通过构造资源需求矩阵和作业资源权重矩阵来求解虚拟机上作业部署，并利用十字相消法来评估标准部署批量作业，能够大大减少作业部署的等待时间和虚拟机的迁移次数；(2)综合考虑虚拟机的稳定性和时间成本效益因素，提出了一种基于QoS约束的虚拟机资源调度算法。该算法从虚拟机的信誉度和时间成本两个方面综合考虑虚拟机资源调度，并运用时间隶属度函数、费用隶属度函数和信誉度评价模型来进行作业调度。首先利用

8、时间费用隶属度函数和权重向量的乘积获得性能效益值；然后利用性能信誉两个值和权重向量的乘积获得综合效益值向量进行作业部署。(3)本文最后通过大量实验对基于PC—BC的虚拟机资源调度算法和基于QoS约束的虚拟机资源调度算法进行性能验证。实验结果表明，PC．BC算法实验在总体作业完成时间和云平台系统的负载均衡度上均优于原有算法，取得了良好的效果，达到了设计要求；QoS约束算法在作业完成数量和综合效益均值上也优于原有算法，取得了很好的效果。关键词：云计算；作业调度；PC-BC；QoS；负载均衡一II—万方数据ResearchandImplementationofReso

9、urceSchedulingAlgorithmforVirtualMachineinCloudComputingAbstractVirtualizationtechnologyhastheadvantageofenhancingsystemflexibilityandscalability,improvingresourceutilizationandmeetingflexibleapplicationrequirementsthatbecomesanimportanttechnology．Andvirtualmachinesresourcescheduling

10、technologyis