论文研究-基于遗传规划的混合云工作流调度方法研究 .pdf
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基于遗传规划的混合云工作流调度方法研
究
贺晓宇，左兴权
**
（北京邮电大学计算机学院，北京 100876） 5
作者简介：贺晓宇(1992-)，男，主要研究方向：云计算、优化算法、机器学习
通信联系人：左兴权（1971-），男，副教授、博士生导师，主要研究方向：进化计算，数据挖掘，人工智
能与智能信息处理. E-mail: [email protected]
摘要：本文针对当前混合云框架的不足提出了一种新的混合云框架。在这种框架中多个用户
通过将空闲率高的私有云共享出来组成社区云给社区内其他用户使用以获得收入并提高整
体的资源利用率。社区云可以提供价格低廉的计算资源给社区内的用户使用,当社区云中的
资源无法满足计算峰值的需求时再去请求价格较高的公有云中的资源满足计算需求。针对这10
个模型我们提出了一个解决该调度问题的算法，该算法以在满足时间截止的条件下，以减少
总花费为目标。该算法分为两步：第一步是通过一个资源预留算法为工作流应用锁定社区云
中的部分资源；第二步使用历史数据通过遗传规划算法训练获得最优的调度规则，然后使用
该规则进行任务调度。最后我们通过实验证明我们提出的基于遗传规划(GP)的方法相比传统
的基于简单规则的的调度算法能更加节省费用；而相比群智能调度算法,基于遗传规划的调15
度算法不仅拥有几乎一样的节约费用的能力,而且还有很好的泛化能力,通过某个工作流应用
得到的规则对于其他的任务流也有效果。
关键词：混合云；任务流调度；遗传规划
中图分类号：TP399
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A Hybrid Community Cloud with Genetic Programming
based Scheduling Approach
HE Xiaoyu, ZUO Xingquan
( School of Computer Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing
100876) 25
Abstract: This paper proposes a new cloud resource sharing framework bases hybrid cloud. The
framework consists of a community cloud combined by multiple private cloud and multiple public
cloud. In the community cloud, private cloud owner(user) strip out the resources that have a high idle
rate to form the community cloud, where users can gain profit by rent resources to others. And then
combine the community cloud and public cloud, where the community cloud is used for reduce the cost
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and the public cloud is used for meeting the demand of calculation peek. To solve the scheduling
problem, a two-stage algorithm is proposed. In the first stage, a resource reservation algorithm is
proposed to select resources from the community cloud to reserve. Then, tasks will be scheduled on the
private cloud, the reserved resources and the publics. In the second stage, to take into account the speed
and accuracy, we choose genetic programming algorithm (GP) to train the scheduling rule on the
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simulator, and then use the best rule to schedule tasks. And finally we designed an experiment verified
the effective of the new framework. And we designed two experiments to verified the effective and
generalization ability of the GP algorithm.
Key words: hybrid cloud; scheduling; generic programming
0 引言 40
云计算是一种基于互联网的新的分布式计算方式，通过互联网为企业和个人提供按需即
取的计算、存储、平台服务，具有高效、低成本、高可靠的特点
[1]
。在政府和市场需求的推
动下，近年来各种云计算中心和云服务平台迅速建立在政府和市场需求的推动下，近年来各
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