云计算环境下多样性资源负载均衡高效调度方法.pdf

在云计算环境下，资源调度问题是一项关键性挑战，它直接关系到云系统的性能以及运营成本。云系统通过虚拟化技术和弹性伸缩能力提供了多样化的计算资源，使得资源的调度策略需要同时考虑性能需求和用户信任需求。为了满足用户多样化需求，提高资源使用效率，提出了一种高效的资源调度方法，该方法综合了遗传算法和蚁群算法的思想，在云计算虚拟化和弹性化的要求下，设计了二级调度策略。 该二级调度策略的第一级从用户应用程序到虚拟机的调度开始，综合考虑用户性能需求和信任需求，将任务性能需求和信任需求转化为综合性能效益参数值和综合信任效益参数值。此策略依据云计算虚拟化和弹性化特性，提出将用户需求详细划分为性能需求和信任需求两个维度。 接着，二级调度策略聚焦于将任务配置给虚拟资源。该策略采用基于遗传算法和蚁群算法的思路，将分类后的任务个体根据适度值大小进行排序，选择全局最优初始值，并利用蚁群搜索算法获得局部最优解，从而实现多样性资源的负载均衡调度过程。 利用蚁群算法进行优化的核心在于，蚁群搜索能够通过模拟蚂蚁在寻找食物过程中积累路径信息的方式来寻找最优解。蚂蚁在找到食物后会沿路径返回巢穴，过程中会释放信息素，而其他蚂蚁则会根据信息素浓度选择路径。信息素浓度随时间逐渐消散，这就要求算法对解空间具有一定的探索能力。 遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的搜索优化算法，它基于“适者生存”的原则，通过选择、交叉（杂交）和变异等操作，迭代地产生新一代的解决方案，直至满足终止条件。在二级调度策略中，遗传算法被用于初始化蚁群搜索过程中的最优解，提供高质量的初始解，以期望快速收敛到最优解。 综合运用这两种算法的调度策略能够适应云计算环境中不断变化的工作负载，提高资源利用率和系统的整体性能。此外，通过仿真实验验证了提出的方法能够有效提升云计算系统的资源利用效率。 关键词中提到的云计算环境、多样性资源、负载均衡和资源调度是云计算研究中的基础概念。云计算环境下资源调度需要同时考虑资源的虚拟性和弹性化特性，这要求调度算法能够在保障性能的同时兼顾资源使用的灵活性和成本控制。 中图分类号TP391表明该研究属于计算机科学与技术领域中的一类，具体到计算机网络与数据通信。文献标识码A说明该文章是第一手研究文献，不是综述或评论。DOI（数字对象唯一标识符）是该文档的唯一标识，有助于引用和查找这篇文档。 云计算作为一种新型的计算模式，已经广泛应用于不同行业和领域，其核心优势在于其强大的计算能力、高可靠性、可扩展性和灵活性。云计算技术的发展和应用，为资源调度带来了新的挑战，同时也创造了更多的可能性。研究和探索更高效的资源调度方法，对于推动云计算技术的进步以及满足日益增长的计算需求具有重要的意义。