云計(jì)算系統(tǒng)虛擬機(jī)內(nèi)存資源預(yù)留方法*

闞運(yùn)奇，劉宏偉，左德承，張 展

(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150001；2. 東北電力大學(xué) 信息工程學(xué)院， 吉林 吉林 132400)

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云計(jì)算系統(tǒng)虛擬機(jī)內(nèi)存資源預(yù)留方法*

闞運(yùn)奇1,2，劉宏偉1，左德承1，張 展1

(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150001；2. 東北電力大學(xué) 信息工程學(xué)院， 吉林 吉林 132400)

為降低消費(fèi)者租借云計(jì)算系統(tǒng)資源的開銷,提出了成本約束的內(nèi)存預(yù)留隨機(jī)整數(shù)線性規(guī)劃模型及方法。結(jié)合預(yù)留計(jì)劃和按需計(jì)劃的內(nèi)存資源價(jià)格，設(shè)計(jì)包含成本及資源總量約束條件的隨機(jī)開銷函數(shù),并以函數(shù)期望值最小化為目標(biāo)，基于內(nèi)存消耗量概率分布求出優(yōu)化的內(nèi)存預(yù)留量。試驗(yàn)表明，消費(fèi)者利用該方法租借資源的開銷比利用預(yù)留計(jì)劃、按需計(jì)劃及同類方法租借資源的開銷更小。

云計(jì)算；虛擬機(jī)；內(nèi)存資源預(yù)留；成本優(yōu)化

云計(jì)算是一種大規(guī)模的分布式計(jì)算模式[1]，按使用量付費(fèi)，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，云提供商將CPU、內(nèi)存、硬盤等復(fù)合資源整合到虛擬機(jī)(Virtual Machine, VM)，并通過資源配置機(jī)制租借給消費(fèi)者[2]。但多數(shù)云服務(wù)提供商提供的虛擬機(jī)型號有限且規(guī)格固定，即每個(gè)類型的虛擬機(jī)包含的資源量是固定的，而不同的消費(fèi)者對各類資源需求各異，規(guī)格固定、型號有限的虛擬機(jī)無法滿足各類消費(fèi)者的需求，這將導(dǎo)致消費(fèi)者無法充分地利用虛擬機(jī)各項(xiàng)資源，造成資源浪費(fèi)及成本增加，尤其是價(jià)格較高的CPU、內(nèi)存等資源。

另外，包括Amazon EC2[3-4]、Go Grid[5]和阿里云平臺等在內(nèi)的云計(jì)算系統(tǒng)向消費(fèi)者提供的虛擬機(jī)租借方案有多種，其中兩個(gè)主要的租借方案是：短期按需計(jì)劃和長期預(yù)留計(jì)劃。……