蔣明　蔡夢(mèng)臣　方圓　劉軍（安徽省電力公司信息通信分公司，安徽合肥　230088）

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云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度策略探討

蔣明蔡夢(mèng)臣方圓劉軍
（安徽省電力公司信息通信分公司，安徽合肥230088）

【摘 要】云計(jì)算作為一種新型服務(wù)計(jì)算技術(shù)，可以有效處理海量數(shù)據(jù)及服務(wù)，可以很好解決大規(guī)模計(jì)算以及資源管理問(wèn)題。云計(jì)算的一個(gè)核心問(wèn)題在于實(shí)現(xiàn)虛擬資源的有效調(diào)度。但基于云計(jì)算的資源具有異構(gòu)性、多態(tài)性，用戶需求具有多樣性，因此在云計(jì)算中進(jìn)行虛擬資源調(diào)度成為難點(diǎn)?；诖?，本文對(duì)云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度策略進(jìn)行探討。文中首先對(duì)云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度技術(shù)進(jìn)行概述，然后對(duì)云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度策略進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算虛擬資源調(diào)度策略

1　前言

云計(jì)算作為一種新型服務(wù)模式，融合了虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)。云計(jì)算可以很好的解決海量數(shù)據(jù)與服務(wù)，可以有效解決大規(guī)模計(jì)算以及資源管理問(wèn)題。虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于硬件資源的虛擬資源構(gòu)建，可以滿足硬件資源利用最大化，也可以為服務(wù)提供所需的虛擬資源。在云計(jì)算中的核心問(wèn)題為實(shí)現(xiàn)虛擬資源的有效調(diào)度，但基于云計(jì)算的資源具有異構(gòu)性、多態(tài)性，用戶需求具有多樣性，因此在云計(jì)算中進(jìn)行虛擬資源調(diào)度成為難點(diǎn)。基于此，本文對(duì)云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度策略進(jìn)行探討。

2　云計(jì)算虛擬資源調(diào)度技術(shù)

2.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)的產(chǎn)生是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)而產(chǎn)生的，是云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。虛擬化指的是一個(gè)表現(xiàn)邏輯群組或者是計(jì)算機(jī)資源的子集過(guò)程，通過(guò)資源抽象，用戶可以采用比原本組態(tài)更好的方式進(jìn)行。虛擬化技術(shù)種類較多，目前使用較為廣泛的為服務(wù)器虛擬化。為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，必須進(jìn)行CPU、內(nèi)存、I/O接口三大硬件資源的虛擬化，必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源管理，必須進(jìn)行服務(wù)器的動(dòng)態(tài)遷移。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以很好的完成數(shù)據(jù)中心物理服務(wù)單元的壓縮以及整合，可以提高服務(wù)器的平均使用效率。

2.2服務(wù)器資源管理

在服務(wù)器資源管理中，服務(wù)器IP分配功能具有重要功能，可以實(shí)現(xiàn)：

（1）應(yīng)用系統(tǒng)視圖，包括系統(tǒng)名稱、系統(tǒng)分配ip統(tǒng)計(jì)信息兩部分。

（2）Vlan視圖，包括Vlan信息以及Vlan統(tǒng)計(jì)信息兩部分。

（3）Vlan分配視圖，給出了具體分配ip的圖形表格，用戶只要雙擊單元格就可以為相應(yīng)的設(shè)備或者設(shè)備組分配IP了，并且此Vlan必須是數(shù)據(jù)中心的Vlan，可以在列頭輸入相應(yīng)的vlan號(hào)進(jìn)行查詢，也可以點(diǎn)擊下拉選擇框進(jìn)行選擇，點(diǎn)擊一下相應(yīng)的Vlan就可以顯示相應(yīng)的Vlan的視圖了。

（4）設(shè)備列表。包括創(chuàng)建設(shè)備組，刪除設(shè)備組，加入設(shè)備，移除設(shè)備，添加應(yīng)用系統(tǒng)五部分。

3　云計(jì)算中虛擬資源調(diào)度策略

3.1虛擬資源調(diào)度策略

虛擬資源調(diào)度策略是在資源調(diào)度管理基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的最上層策略，由云數(shù)據(jù)中心的管理者決定。虛擬資源調(diào)度策略的主要目標(biāo)為：

（1）提高系統(tǒng)的資源利用率。虛擬資源通過(guò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配物理資源，從而降低云計(jì)算服務(wù)過(guò)程中所需的物理資源，今兒提高系統(tǒng)的資源利用率。

（2）降低云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的能耗。在世界范圍內(nèi)，由于大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心的廣泛部署，高能耗、高污染問(wèn)題成為制約云計(jì)算發(fā)展的主要問(wèn)題。虛擬資源調(diào)度可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的合理分配，降低數(shù)據(jù)中心的能耗。

（3）實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化。云計(jì)算作為一種新型的商業(yè)模式，在方便人類生活的同時(shí)還具有巨大的商業(yè)價(jià)值。

3.2基于DVFS的虛擬資源調(diào)度策略

此種虛擬資源調(diào)度策略主要通過(guò)動(dòng)態(tài)模式調(diào)整服務(wù)器CPU的工作電壓與工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低中心能耗的目的。建立CPU功耗模型。對(duì)于CPU功耗來(lái)講，分為靜態(tài)功耗與動(dòng)態(tài)功耗兩種。靜態(tài)功耗包括CPU工作時(shí)的固有功耗、CPU動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓與頻率時(shí)的功耗，相對(duì)來(lái)講，這是固定值，不在優(yōu)化調(diào)度策略考慮范圍內(nèi)，因此，降低動(dòng)態(tài)功耗是關(guān)鍵。

3.3基于虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)配置的資源調(diào)度策略

虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)配置的資源調(diào)度策略主要目的在于減少物理機(jī)所需的物理資源，提高系統(tǒng)的資源利用率?；舅枷霝樘摂M資源動(dòng)態(tài)分配物理資源。

（1）人們針對(duì)虛擬機(jī)重新配置計(jì)算時(shí)間以及虛擬機(jī)遷移時(shí)間，關(guān)于高效配置以及遷移虛擬機(jī)到物理服務(wù)器，人們提出了基于優(yōu)化總調(diào)度時(shí)間算法的資源調(diào)度策略。但這種策略只考慮了CPU及其內(nèi)存資源利用率問(wèn)題，如果大量虛擬機(jī)部署策略生成、比較以及虛擬機(jī)遷移均會(huì)增加數(shù)據(jù)中心能耗。

（2）基于云計(jì)算環(huán)境下的物理資源負(fù)載均衡問(wèn)題，人們提出了基于多屬性層次分析的虛擬機(jī)配置策略。負(fù)載均衡指的是所有物理服務(wù)器的平均資源利用率基本相同。此種策略的基本方法為：通過(guò)對(duì)策略相關(guān)元素進(jìn)行分解，層次分為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等，進(jìn)行定性、定量分析，最終得到所需的決策方案。主要對(duì)象為物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器的、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬三個(gè)屬性。該策略只考慮了資源的異構(gòu)性，可以很好的減少服務(wù)器負(fù)載，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。但此種模式?jīng)]有考成本以及能耗問(wèn)題。

4　結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)云計(jì)算中的虛擬資源調(diào)度策略進(jìn)行探討。文章在概述云計(jì)算中的虛擬資源調(diào)度的技術(shù)的基礎(chǔ)上，探討虛擬資源調(diào)度策略。云計(jì)算環(huán)境中虛擬資源調(diào)度策略分為兩種，即：基于DVFS的虛擬資源調(diào)度策略、基于虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)配置的資源調(diào)度策略。

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