云計算資源分配算法

2017-04-14 21:06:06孫威

電子技術與軟件工程 2017年6期

近年來，云計算技術鋪天蓋地的出現在生活中的各個角落，在我們的生活里已經發展成了一個包含移動互聯網和物聯網的新型產業，伴隨著云計算技術的蓬勃發展，其研究方向也越來越多元化和深入化，其中一個就是資源管理，本文介紹了云計算的相關概念，綜述了資源管理領域國內外研究的現狀，對云計算技術中存在的問題和資源管理未來的研究方向進行認真分析，以便為云計算資源分配算法的研究提供參考依據。

【關鍵詞】云計算技術資源分配資源管理

云計算是一種新型的計算模式，它融合了分布式處理、并行處理和網絡計算等多種技術的并行計算技術。面對著海量信息化處理需求的情況下，它可以說是應運而生，云計算技術使計算分布在大量的分布式計算機上，為用戶提供平臺服務（PAAS），軟件服務（SAAS），基礎設施服務（IAAS）三大服務。

1 相關概念

1.1 云計算技術的概念

目前，云計算還沒有一個確定的統一標準化定義。維基百科上關于云計算的定義是：云計算是一種以互聯網為基礎的計算方式，通過這種網絡化的計算方式，將共享的軟硬件資源和信息提供給電腦和其他設備。美國國家標準與技術研究院認為云計算的模式是按量付費的，這種付費模式可以為需求方提供便捷、可用的網絡訪問，而且付費的一方能夠進入可配置的計算資源共享池，資源共享池內不僅有服務器、網絡，還有應用軟件和服務等。云計算可以為付費的一方快速提供各種資源，使用云計算的一方只需進行簡單的管理工作，也不需要與服務供應商進行過多的溝通與交流。IBM認為云計算即可以描述系統平臺，也可以用來描述一種類型的應用程序，云計算平臺可以按照用戶的需要對資源和服務進行動態部署和配置，當然也可以通過云計算的方式來取消服務等。

1.2 云計算平臺服務器

云計算平臺服務器可以分為兩種，一種是物理服務器，一種是虛擬服務器。高級云計算通常會涉及到其他的計算資源，比如網絡設備、存儲區域網絡（SANS）、防火墻和其他安全設備等。在云計算的應用和描述方面，云計算描述了一種通過互聯網進行訪問的擴展性應用程序。而“云應用”就是利用強大功能的服務器和大規模的數據中心，進行網絡應用程序與網絡服務運行的一種云計算。只要互聯網的接入設備合適，任何用戶都可以通過標準的瀏覽器，來訪問云計算應用程序。

1.3 云計算的部署模式

按照部署模式來劃分，云計算又包括公有云、私有云和混合云三種云計算模式。一般情況下，公司或組織內部創設的云計算屬于私有云，私有云的數據和程序儲存于內部，能夠為特定用戶提供云服務，私有云的優點是安全性高，服務提供商可以更好地管理基礎設備的架構，缺點是使用者會受到一定的限制。公有云是指網絡第三方服務商搭建、用戶通過付費或者免費使用的云模式。公有云的優點是使用者沒有太多的限制，缺點是數據的安全性和服務提供商的管理的便捷性不高。而混合云集合了兩者的優勢，將關鍵數據或信息放置于私有云中，將非關鍵的服務放置在公有云上，是一種高效的部署模式和交付方式。

2 云計算的資源分配現狀

云計算依靠虛擬化技術將多個服務器虛擬化為一個資源池，由于資源的多樣化和復雜化，云計算的資源分配一直以來是研究的核心之一。所謂云計算的資源分配是指在一個共同的云環境中使用者根據一定是使用規則來調度資源的過程。目前云計算資源調度的研究主要集中在三個方面：

2.1 人工智能算法

人工智能算法是指以學習的方式對解空間進行人工搜索以達到減少任務的平均時間、提高資源使用率的目的。

2.2 云計算的負載均衡

不同的用戶對云計算的計算、存儲和網絡資源的質量要求不同，并且云計算還要滿足服務器網絡帶寬、吞吐量、延遲和抖動的負載要求，因此，在進行云計算時，還要格外重視云計算的負載均衡。

2.3 云計算的能耗管理

數據中心作為云計算的中心，是云計算中高能耗的一個重要組成部分，而這也成為了云計算能耗管理中的突出問題，尤其是近幾年計算資源與存儲資源高度集中，給云計算的能耗管理增加了更大的難度。而且，云計算數據中心能耗過高，不僅會浪費電能、還會導致系統的穩定性下降，同時對環境造成影響。因此，加強云計算的能耗管理也是云計算資源分配中亟需解決的重要問題。

3 云計算資源分配的研究趨勢

3.1 針對多個目標進行資源調度優化

因為消費者和云資源提供方的立場不同，消費者重視云資源的性價比，而提供方考慮的是如何提高資源利用率，因此多目標優化問題將成為云計算資源分配未來考慮的一個難題。

3.2 負載類型不同的云資源調度算法

由于負載不同，對資源的需求也不同，而目前多數云資源費配算法并未考慮這一問題，而且很多云計算資源分配算法只注重計算機計算資源和存儲資源的利用，忽略了網絡資源的分配，這會影響到服務器的實時性、吞吐量、和系統利用率，因此在云計算資源分配的時候，網絡資源的分配也應該是必須考慮的一環。

3.3 進一步優化動態的云資源

云計算技術的不斷發展，使移動式云計算逐漸代替了傳統的云計算模式，而關于移動云計算如何有效分配云資源，滿足移動終端自身業務需求，確保云計算資源利用率與系統收益的最大化問題，也成為了云計算領域未來研究的一個重要課題。

4 結束語

文章通過對云計算及其相關概念的描述，并對云計算資源分配的現狀進行介紹，分析云計算資源分配未來研究的趨勢，以明確云計算資源分配的有效策略，從而實現云計算資源的合理分配，使云計算技術在社會各行業內得到進一步的發展。

參考文獻

[1]史振華，陳暄.云計算中一種改進的猴群算法在資源分配中研究[J].計算機測量與控制，2015（09）：3188-3191.

[2]陳小嬌，陳世平，方芳.云計算中虛擬機資源分配算法[J].計算機應用研究，2014（09）：2584-2587+2616.