云計算環境下動態資源管理關鍵技術分析

摘 要：在科技發展極其迅速的今天，各種各樣的信息處理方式層出不窮，云計算這種信息處理的方式基于它自身的優點被防范的運用到各個領域，針對它的研究也多了起來。它是將虛擬技術作為他的基礎的，提供各種信息處理的服務為人們提供方便，滿足人們的需要，伴隨著最近幾年網絡技術的完善和飛速發展，云技術需要處理的信息數量越來越龐大，并且云計算對于信息數據的管理具有動態和收縮的優點，這就造成了在云計算的環境下資源的管理和調度會影響到云計算的效果。到今天為止，在云計算環境下動態資源管理中很多技術還有需要改善和需要解決的問題。

關鍵詞：云計算；資源管理；云技術；動態管理

前言

當今時代之下，計算機科學研究是一個十分熱門的話題，云計算的技術已經從最開始的研究發展到了使用的階段。不管是科學領域還是其他各行各業，云計算技術都得到了廣泛的應用，在這項技術運用到商業的過程中，要考慮到資源的利用率以及適用性，因為這兩點關乎到是否能夠滿足用戶的需求以及能否產生經濟效益，因此如何處理好對于龐大的資源的分配問題，做好信息處理就是一個急需解決的問題。文章通過對云計算技術的資源管理的方式進行了分析，對于需要改進的地方提出了一些改善的建議和見解。

1 云計算中應用到的關鍵技術

1.1 對于系統資源的監控

資源的監控通俗的來講就是對于系統的運轉情況進行一個及時的記錄，短時間的是實時長時間的是非實時，對于資源的監控方式又存在著兩種情況，主動和被動。實時監控就是一刻不停的對于運轉情況進行記錄；非實時監控顧名思義，就是有周期的對系統運轉進行一個記錄。主動監控是通過主動向系統進行一個參數的搜索，從而進行記錄；被動的監控就是等待系統主動的發送參數，只需要被動的接受即可。由于監控會增加資源管理的負荷，所以在云計算的大背景下我們一般是采用被動的監控方式，這樣會減輕系統運轉的壓力，簡單的就是說周期性的等待系統的各個節點發出運轉參數的信息，監控程序接收后進行記載。

chukwa這項非常有效的監控方式是通過Hadoop，這樣方式是雅虎開發出來的。Chukwa是一個可以收集信息的系統，他主要應用于資源管理的監控方面。Chukwa能夠將監控的工作時長、數據占用情況、空間剩余大小、程序運行的問題、總體監控的情況、系統出現的故障或者是某一各節點出錯的原因都能夠非常清楚的表現出來。Chukwa能夠提供收集資源的Agent，由Agent收集資源用HTTP傳遞到Cluster的Collector，然后Collector把資源存儲到Hadoop中，而且周期性的MapReduce來分析資源，然后把分析報告發送給使用者。

1.2 對于系統的數據進行調取

對于系統中的數據進行取用并不是一個隨隨便便的過程，需要按照一定的要求和準則去做，對系統內的資源通過分布式的方式進行一個整合和調取從而為使用者的滿足各種需求提供便利。如何進行資源的取用是一個有難度有深度的技術，不但要不斷的開發最合理的資源區用手段，還要明確資源調取的終極目標，以及如何正確處理資源調取與客戶的需求發生的沖突與矛盾。

目前通常的資源調度目的主要是以下幾種情況：自大的滿足用戶的需要、提高對于資源的使用效率、較低成本的支出提高經濟效益等等。只有明確這些目的，云計算背景下，資源調用的策略才能合理的制定出來。當前最常見的兩類調取策略分別是性能優先和經濟優先。

1.2.1 性能優先策略

在云計算中最常用到的兩項技術是虛擬技術和大數據處理技術，將各種零散的資源整合起來從而滿足使用者的各種用途和需求。數據中心技術整合資源的原理兼得的來說就是將底層信息進行隱藏，從而滿足客戶的需求和用途。所以說在運用數據中心技術的時候，需要解決的一個難題是怎樣將數據合理的整合起來同時又能夠將資源合理的進行分配。資源管理的好不好可以從系統運轉的效果直接看出來，資源管理良好則系統運轉的效率極高，反之則系統運轉出現各種問題。如果能夠制定出合理杰出的資源管理的方案，那么就能夠高效的將分散的物理設施合理的整合在一起讓各種分散的部分相互配合起來，和諧的共同運轉。系統的性能如何主要體現在反應時間的長短、資源的使用效率高低、任務吞吐的幾率大小等等。

1.2.2 經濟優先策略

從云計算這個概念被提出之初，它的初衷就是減小成本，增加經濟效應，伴隨著市場的開放程度越來越大，公有云和私有云并存的局面是遲早的事，由此可見，能否制定出合理的資源管理策略關乎到能否節約成本實現最大的經濟效益。

競價調度技術是一門運用了經濟學理論的技術，它可以對于解決資源的調取問題起到很大的幫助，這項技術可以將使用者和供應商之間的需求進行一個非常有效的調節，這類似一個杠桿的原理?？偹苤?，供應商能夠得到的利潤越大，它能夠提供的服務就越好。根據近幾年的市場觀察，資源的數量越大，提供的服務越優質，它所需要支付的價格也就越高。在經濟優先的資源調度方案中，想要體驗優質的客戶服務就要付出相應的代價，在云計算的背景之下，使用者如果想要拿到自己想要的資源就要要支付相應的費用，因為這些資源都是有償的，資源的提供者要從中得到一定的利潤。這樣就形成了一個資源供給和需求的一個市場機制，既可以滿足資源需求者的使用需求，又可以使資源提供者獲得相應的利益。這樣云計算所提供的資源服務就會越來越優質，供應商的利潤率也會越來越大，最終形成一個雙贏的局面。

2 對于概率預測的負載均衡研究

在資源管理的過程中，由于對各個節點的控制難度的不同，經常會出現節點的負載出現不平衡的現象，這種情況會導致有的節點負載大，有的節點卻沒有什么負載，這種不平衡的現象會造成資源不能得到高效率的應用，資源的利用率不高會直接影響到云服務的質量。負載均衡的提出會在很好地解決各個節點負載差異性的問題。負載均衡的實現會直接提升云服務的服務質量，給使用者更好的體驗。

隨著信息處理技術的不斷提高，集群服務器的性能得到了不斷地提高并且被十分廣泛的應用到了各行各業，同時使用者也對資源服務的水平要求越來越高，對負載均衡的解決方案的需求也越來的越迫切。這幾年來，大量的研究人員對負載均衡的節約方案進行了大量的研究，比較重點的研究是基于資源調度的算法，這一算法是通過資源的權值表和評價函數來表達的。

3 遺傳算法的資源調度方式研究

云計算技術的根基是虛擬化的技術，伴著云計算技術的不斷發展和壯大，虛擬化技術也得到了人們的重視。這幾年來，虛擬技術之所以能夠發展的這么好主要是因為計算機技術的不斷完善和發展，多臺虛擬機可以一起在一臺物理機里運行，運行的多臺虛擬機之間并不會相互干擾，這樣運行效率會得到大大的提高。但是并行的虛擬機逐漸增多，為管理也增加了困難，為了更好地管理提出了虛擬機的遷移這一理念。遷移分為內存遷移和外設遷移，一臺機器就相當于過去的好幾臺機器，既節省了及其占用的空間也節省了經濟投入的成本。然而這么多的虛擬機增加了使用者的等待的時間，是服務的質量有了一定的降低，所以如今的研究方向是既發展多臺虛擬機運行的同時減少使用者的等待時間，提高客戶體驗質量，不斷的根據技術的革新去帶給大眾更多更好的使用體驗。

4 雙向競拍資源競價方式研究

當前，云存貯資源的調用面領著兩個十分大的難題，第一個是，如何才能把使用者的具體需求體現在處理器之中，同時提供給使用者優質的服務；另一個是資源的調度是一個復雜的難題。一個完善的資源管理策略，不光要照顧到計算的性能、存儲的性能，還要符合使用者的各項要求。當前，傳統的供應商太過注重自身的利潤率，而忽視了服務質量的提高，這樣不但使得服務器響應時間太長，而且不能夠達到使用者和數據之間的雙向選擇關系，造成了市場的不平衡現象，最大的問題是使得使用者的服務質量大大降低。為了解決這些問題，大量的學者對此進行了長期的研究，提出的解決方案就是雙向競拍機制，這樣的策略不僅僅符合使用者的體驗需求還能夠提高供應商的利潤率，達到雙贏的效果。

5 結束語

隨著時代的發展與進步，計算機的技術也變得越來的越成熟，云計算這一項技術也被運用到了社會上的各行各業之中。云計算是一門解決復雜的計算項目以及存儲問題的核心技術，是資源高效利用和管理的一個先進的方法，另外，它可以將分散的資源進行一個有效的整合。云計算所提供的服務之所以受到越來越多的使用者的歡迎，那是因為這一項技術可以極其方便的支持用戶對于資源的存儲和調用，它的安全性十分高而且它的使用不受時間和空間的限制，價格也十分的便宜，就如同人們在平常生活中使用水和電一樣的方便，讓人們在平時的生活中帶來更大的便利。能否提升服務的品質和提供合理的價格是能否吸引到用戶的一個關鍵的因素。簡單的來說，這項技術提供給用戶的服務體驗越好，他所需要投入的技術和成本就越大。除了服務質量本身之外，價格是誰將贏得這場競爭的決定性因素。所以在提供的資源服務和用戶所需要支付的價格之間存在著十分明顯的正相關關系。同時這項技術的供應商也在不斷的完善技術上的漏洞來提高服務的平均質量，從而可以節約資源服務的成本，從而可以適當的降低價格，達到雙贏的局面。云計算所提供服務最大的好處就在于它可以幫助使用者將資源進行合理的分配和管理，在用戶需要時能夠幫助他們得到自己想要的資源。當然，這樣的服務并不是無償提供的，用戶所受到的服務體驗越好相應的所需要支付的價格也就越高。云服務的供應商如果想要在當今的市場中提高己方的競爭里，那么一定要在服務的價格上下功夫。提供一樣的優質服務，但是價格卻相對更加的低廉，那么對于客戶無疑更加有吸引力，更加容易吸引到客戶群。所以制定一個優秀的資源管理策略，既可以滿足用戶對于服務的需求，也可以竟可能的或許相應的利潤，這是一個急需要解決的重要問題。

參考文獻

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