虚拟化数据中心资源调度研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dragon_3628
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
资源弹性部署是云计算的重要特征之一。目前,大部分云资源弹性部署技术仅注重快速调集资源响应负载上升以确保应用性能,而忽视低负载服务器造成的浪费。另外,典型的资源弹性部署技术常常与应用密切相关,不具备通用性。针对云计算的基础设施—虚拟化数据中心,本文设计并实现了一套兼具负载均衡和绿色计算能力的资源调度方案。该方案使用虚拟机迁移作为调度手段,具有与应用无关的优点。该方案的三个关键组成部分包括一个负载预测算法和两个资源调度算法。  成功的资源调度依赖准确的负载预测。基于回归模型的预测算法能利用周期性,且预测精度较高。但它在预测前需要训练,计算量大,使用不便。指数加权移动平均(EWMA)算法虽然简单方便,但不能把握可预见的负载上升趋势。本文基于EMWA进行了如下改进:1)将α参数取值范围从[0,1]扩大到[0,2],使它能捕获变化趋势;2)用不同的α分别控制负载上升和下降阶段的预测,使它具有加速预测上升和延迟预测下降的特性。实验证明该算法的负误差概率明显低于正误差,有效抑制了热点的产生,并提高了调度的稳定性。  如果服务器各种资源使用越均衡,那么它剩下的资源的可利用性就越高。我们引入了“偏度”的概念来量化服务器各种资源使用不均衡的程度。基于此概念,我们设计并实现了偏度调度算法,在消除热点和绿色计算的过程中谨慎选择迁移方案,使服务器的偏度最小化。本文通过模拟实验和真实系统实验证明:偏度算法能合理组合资源需求互补的虚拟机,充分利用服务器资源:能有效地抑制热点并降低服务器运行的数量。偏度算法的阈值方便我们根据数据中心的实际需求在热点抑制和绿色计算之间灵活折衷。  为研究实际的资源调度能在何种程度上接近最优,本文基于装箱算法设计并实现了VISBP调度算法。我们理论证明了VISBP算法的渐进性能比达1.5·d,其中d是我们考虑的资源种数。且每个虚拟机负载的显著变化引起的迁移数不超过七个。本文通过模拟实验和真实系统实验证明,在每轮调度中,每台服务器出现热点的概率被抑制在1.75×10-5左右,而每个虚拟机发生迁移的概率也被抑制在8×10-4附近。在1600个虚拟机、80台服务器的系统规模下,平均每轮调度时间不超过0.02秒。
其他文献
该论文以医疗保险系统为实践背景,探讨了支持应用系统实现的软件复用的关键技术:软件抽象的方法、步骤,应用系统构件化技术,领域构件获取技术,构件管理技术,构件特征描述,构
数字家庭与数字电视是信息产业的重要组成部分,是三网融合政策顺利实施的保障和落脚点。发展数字家庭与数字电视产业,是培育新一代信息技术、推动产业结构转型升级、促进经济发
该文首先叙述了几种最优化方法及其在求解旅行商问题中的应用.这些最优化方法包括:模拟退火算法,Hopfield神经网络,遗传算法,蚁群算法,禁忌搜索,竞争算法,以及混合算法.初步
几何模型去噪是三维几何处理领域的一个基础问题,其目的是从输入的噪声模型中恢复或者重建出高质量的三维几何模型。去噪后的几何模型可被应用到几何处理、计算机动画和渲染等
该文着重研究微软的组件对象模型COM/DCOM和ActiveX应用开发技术.该文深入讨论了COM/DCOM和ActiveX的内在机制和应用集成技术,详细分析了COM/DCOM的接口和组件实现方法,在此
随着互联网的持续发展和日益普及,互联网成了人们生活、工作和学习中不可或缺的一部分。每个用户既是信息的获取者也是信息的提供者,这使得网上的信息呈现几何级增长,涉及面
核桃种植业已经成为云南省农民致富奔小康的骨干产业,核桃种植面积在逐年扩大,但核桃病虫害种类繁多,为害特征各不相同,而由于核桃种植户在核桃病虫害预防和诊治方面的知识比较欠
近年来,随着互联网技术的不断快速发展,网络中的数据量日益庞大,大多数是以文本的形式存在的。如何有效处理这些海量数据,从中发现有用的信息成为一个迫切需要解决的问题。文
近年来互联网快速的发展,新兴媒介也不断的涌现,并向移动端蔓延。在智能手机普遍使用的情况下,更是加速了新媒介向移动终端发展的进程。微信作为一款运行在移动端上的社交软件,它
视频会议系统是一个为分布异地的人们提供包括视、音、文、图等多媒体全方位感知的空间环境.它集通信扮布性和视频的真实性于一体,具有明显的优势,因而成为当今计算机领域的