基于个性化的云平台虚拟机部署机制的研究

云平台中传统虚拟机部署策略通常是依据单一性能指标来选择目标宿主机,而忽略了承担不同业务的虚拟机对不同资源依赖性的差异,从而导致因资源得不到合理分配而引起的过度迁移现象。针对以上问题,提出了云平台下一种虚拟机的个性化部署机制,该机制通过时间序列预测机制对宿主机的负载进行预测,并结合虚拟机的个性化负载需求,选择并部署在适当的宿主机上。实验结果显示,利用该机制部署虚拟机,在一定程度上能够有效降低虚拟机迁移频率,延长发生首次迁移的时间。     

云计算中基于多目标优化的虚拟机整合算法

云数据中心中存在着高能耗和高服务水平协议违约率的问题,为了解决此问题,提出了一种基于多目标优化的虚拟机整合算法.综合考虑能耗、服务质量和迁移开销等多种因素,将虚拟机整合问题构建为一个具有资源约束的多目标优化问题.使用蚁群系统算法对该多目标优化问题进行求解,进行虚拟机整合,获得近似最优的虚拟机主机映射关系.为了减少算法复杂度,利用CPU利用率双阈值来判断主机负载状态,根据主机负载状态分阶段进行整合并使用不同的整合策略.基于CloudSim平台对多目标优化的虚拟机整合算法和其他6种虚拟机整合算法进行仿真实验,将本文算法与现有虚拟机整合算法实验结果进行比较,结果表明本文提出的算法在能耗和服务水平协议违约方面优化显著,具有较好的综合性能.     

IaaS云计算中虚拟机部署算法研究

针对基础设施即服务(IaaS)模式的云计算应用系统,以减少宿主机使用数量、提高宿主机资源利用率为优化目标,研究了虚拟机集合向宿主机集合部署算法.分析了虚拟机部署基本原则,提出了扩展降序最佳适应(EBFD)算法,该算法将宿主机和虚拟机资源量化、排序,并引入初始长度的概念.对比了EBFD算法和其他装箱算法的基本性能;针对虚拟机部署,将EBFD算法和已有虚拟机部署算法进行比较,结果表明EBFD算法有较好的调度效果.     

基于BP神经网络负载预测的虚拟机部署策略

针对传统基于择优选择的虚拟机部署机制忽略了业务对负载指标要求的差异,并且对目标服务器的负载缺乏有效预测,易导致负载不均衡和虚拟机过度迁移等问题,提出一种优化的虚拟机部署策略.首先设计一种改进的BP神经网络算法对服务器节点的负载进行预测,然后实施虚拟机加权部署,使虚拟机部署在合适的服务器上.实验结果显示:该策略在基于时间序列的负载预测上具有较高的拟合精度,可提升虚拟机部署的稳定性.     

基于能耗感知的虚拟机迁移管理软件

【目的】在云计算环境中,通过虚拟机在线迁移可以实现服务器的节能优化。【方法】对多种虚拟机迁移模型进行综合分析,研发一个虚拟机在线迁移管理软件,实现云环境的监控与虚拟机迁移模拟,并采用cloudsim作为云仿真平台对虚拟机在线迁移管理软件(Energy-aware Live-migration of Virtual Machine Manager Software,ELVMan)的应用进行测试。【结果】该软件可有效指导降低能源损耗。【结论】通过该软件可以为现实的云环境集群选择最优的迁移策略,达到最大化节能。     

云环境下基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略

针对云计算中物理服务器间的负载不均问题,提出一种基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略。该算法将虚拟机按照资源的需求特点进行分类,主要由两方面构成:在虚拟机部署时,对虚拟机的资源进行热点分析并对其重要程度进行量化,根据量化后的权向量以及服务器资源的使用记录对各个服务器进行预测评价,选择最佳服务器进行部署;在虚拟机调度时,获得运行在超载服务器上的各个虚拟机的权向量,并按照一定次序对未超载服务器进行评价,查找是否有更适合的服务器,从而降低超负荷服务器的负载。与同类算法相比,该算法不仅实现了服务器各项资源的优化配置,而且降低了动态负载平衡导致的整体损耗。实验结果表明,当按同一次序在5台物理服务器上申请20台资源需求不等的虚拟机时,该算法到达平衡状态需要的平均动态迁移次数比随机均衡算法减少了80%,同时进入平衡状态后,各服务器的各项资源使用情况也更趋于平衡。     

一种云环境下的虚拟机负载均衡算法

针对多数负载均衡算法都以虚拟机的CPU、内存等资源的利用率作为优化目标,而未考虑虚拟机上总任务工作时长不均衡导致任务总等待时长增加的问题,提出一种结合随机森林分类器的粒子群优化算法用于解决虚拟机的负载均衡问题.该算法不仅均衡了虚拟机的CPU利用率和内存利用率,也将虚拟机上总任务工作时长作为优化目标,以达到均衡虚拟机资源利用率,同时减少任务总等待时间的目的.仿真实验结果表明,该算法能有效解决虚拟机的负载均衡问题.     

云平台调度能耗测量研究*

针对云计算平台利用异构网络资源建设资源池,带来的针对IPv4/IPv6异构网络资源的云计算平台进行能耗度量问题,提出了一种基于分析随机任务变化带来的CPU能耗变化的动态能耗度量数学模型。采用以测试节点为基础,确定数学模型参数值的方法对测试节点CPU频率、CPU使用率进行实时监测;并进行了IPv4/IPv6同构云计算平台虚拟机迁移实验。实验结果得出了IPv4/IPv6过渡前期、中期与后期云计算平台虚拟机迁移能耗;符合云计算能耗测量需求。     

基于蚁群优化算法的绿色云计算虚拟机迁移策略

为了提高绿色云计算的能源利用率并降低其能耗,提出了一种基于蚁群优化算法的虚拟机迁移策略,该策略的目标是最小化云计算中心能耗的同时保证服务质量.首先,通过预设资源利用率阈值,找出低负载和过载的物理机;然后通过迁出低负载和过载服务器节点上的虚拟机,达到节能的目的;最后,根据虚拟机迁移列表,采用蚁群优化算法快速寻找虚拟机迁移最佳物理机.仿真结果表明,与其他算法相比,本文提出的迁移策略的执行时间和能耗最小.     

IaaS云环境下一种能耗和资源损耗优化的虚拟机放置策略

为了降低IaaS云中物理服务器的资源开销和能耗,提出了一种资源损耗模型;同时结合服务器能耗模型,提出了一种能耗和资源损耗优化的虚拟机放置策略;设计并实现了一种能耗有效且物理资源损耗优化的多目标虚拟机放置算法。仿真实验结果表明,该算法不仅能有效地降低物理服务器的能源消耗,同时能较好地控制物理资源损耗,从而实现节能减排,具有较强的理论和现实意义。     

基于聚类蚁群算法的虚拟机资源分配算法研究

深入分析云计算环境下虚拟机资源调度分配的调度结构及与之对应的调度策略和算法后,结合云计算资源分配的最新研究成果和发展趋势,研究出一种基于聚类算法和蚁群算法的虚拟机资源分配算法.该算法基于Map/Reduce框架提出,着眼于如何为众多不同的用户任务分配虚拟机节点,充分考虑云计算环境中物理机的地域差异.在一个物理机区域内寻找分配虚拟机资源时引入蚁群算法,能更好地确保用户任务的按时完成,任务执行时间跨度方面满足服务等级协议(SLA).     

云环境下基于多属性信息熵的虚拟机异常检测

针对云环境下虚拟机因资源耗尽或程序运行错误而发生性能逐步恶化的异常现象,提出了一种基于多属性信息熵的检测方法.首先,计算每次采样的多个虚拟机状态属性的联合2-范数.然后,统计该联合2-范数的取值在一定时间内的出现频率,计算出各虚拟机状态属性的联合信息熵.当该熵值取最大值时,执行异常检测.期间,以各联合2-范数的移动加权均值及方差为基础构建检测变量,利用非参数CUSUM算法完成异常状态的判定.基于Hadoop的实验结果表明:该方法既能降低偶发暂态异常引发的虚警干扰,又能在虚拟机运行状态出现显著异常之前准确地发出告警.     

数据云中基于启发式反向蜂群的虚拟机选择节能算法

结合数据中心中数据密集型作业的频繁读写数据特点,综合考虑CPU使用率和RAM使用率两个影响因素构建服务器能耗评价模型,并引入人工蜂群算法及启发式反向思想,将其应用于数据中心虚拟机迁移策略中的虚拟机选择环节,实现云计算中数据中心节能问题的优化.在CloudSim 3.0云计算模拟器中的仿真实验结果表明:该启发式反向蜂群虚拟机选择节能算法(ABCS)与最大最小时间(MMT)、随机选择(RS)和最小使用率(MU)3种经典虚拟机选择算法相比节能20%~25%,虚拟机迁移频率减少至5%以下.     

基于改进萤火虫算法的虚拟机迁移策略研究

为降低数据中心能耗同时保证其服务质量,提出了一种基于改进萤火虫算法的虚拟机迁移调度策略.综合考虑CPU、内存和带宽等因素对能耗的影响,将虚拟机迁移过程模拟为萤火虫的生物行为,并引入模拟退火机制,选择出待迁源主机,将该主机上负载最大的虚拟机迁移到能耗最低的节点.经实验表明,该方法在降低能耗和保证服务质量方面都具有良好的优...     

云计算环境下的虚拟机可信度量模型

为了解决云计算环境下虚拟机可信度量方法存在的并发性和安全性问题,提出了一种树形可信度量模型.根据云计算环境的特点将度量过程分离,一方面采用基于完整性的方式来度量管理域的可信性,另一方面采用基于系统行为的方式来度量用户域的可信性,解决了传统度量模型难以并发度量的问题,提高了度量模型的可扩展性.结合系统调用截获和虚拟机内省技术,实现了可信度量原型系统,并通过实验评测系统的有效性和相关性能.实验结果表明,树形可信度量模型能够有效验证虚拟机的可信度.     

基于改进的遗传算法的虚拟机部署研究

云计算环境下虚拟机的部署是有关资源管理、服务质量等方面的综合性问题,是一个多目标的NP-hard问题。根据弹性云环境下虚拟机部署的特点,利用遗传算法解决多目标组合优化问题的优点,提出一种基于改进遗传算法的虚拟机部署算法,以减少物理计算机开销、提高资源利用率、满足用户SLA为优化目标,将云计算环境下的资源管理和服务质量需求转化为算法可识别的信息,通过改进遗传算法,使之适应于静态和动态部署的要求。实验结果分析表明,该算法在满足多目标的条件下得到较优的解,为虚拟机到物理节点的映射提供了较好的解决方案。     

云数据中心虚拟机调度研究综述

现代云数据中心为减少计算成本和能源预算,常使用虚拟化技术来实现对资源高效的管理,而虚拟机调度的优化往往会对资源管理方面有着巨大的影响。文章旨在以一种较为全面的方式来调研分析当前虚拟机调度的发展情况,从虚拟机调度相关技术出发,再从虚拟机调度优化方法维度、虚拟机调度优化目标维度两个角度进行分析,最后对虚拟机调度的研究趋势以及方向进行分析和总结。     

云计算环境下基于信任的虚拟机可信证明模型

为了解决云计算环境下虚拟机可信证明存在可信证据来源不足和证明过程容易暴露节点隐私信息的缺陷,将信任管理与群签名机制相结合,提出了一种基于信任的虚拟机可信证明模型,并给出了模型的结构和虚拟机节点总体信任度的计算方法.首先,通过综合直接信任度和反馈信任度,得到虚拟机节点的整体可信度,并据此识别出恶意的虚拟机节点;然后,采用基于群签名的证据保护方法,通过检验虚拟机节点的签名来考察其可信性,以保护节点隐私的同时降低节点遭受攻击的可能性.实验结果表明,该模型在虚拟机运行过程中可以有效识别出恶意节点并保护节点的隐私信息.     

基于深度学习的云计算虚拟机分类算法

随着云计算数据中心规模及复杂性的不断增长,其监控和管理的可扩展性问题已逐渐成为一项挑战性任务.对云计算平台中相似行为的虚拟机进行聚类处理,可提升云计算平台监控和管理的可扩展性.然而,在准确率和时效性上,现有的虚拟机聚类技术无法满足云计算平台的要求.本文提出一种基于深度学习的虚拟机分类算法,即对云计算平台中虚拟机的行为进...     

云计算在企业部署模式的研究

介绍了云计算技术的特点和内涵,通过分析各种云计算技术并结合企业信息化工作的应用需求,提出了企业数据云的应用构想,给出了企业实施云计算的简单模型,并结合实际研究出适合不同企业云部署的相关方法.