動態環境下移動云計算的計算切分方法研究與應用

羅林

摘要：現階段我國的科學技術得到了進一步發展，在移動云計算的技術發展應用也比較迅速。近些年的移動互聯網以及云計算機的發展，人們對計算機的利用效率的提高更加重視，通過對動態環境下的移動云計算切分方法的研究，就能為實際的應用提供理論依據，進一步提高計算機應用水平。希望能通過此次研究分析，能有助于云計算技術的廣泛應用。

關鍵詞：動態環境；云計算；切分方法

0.引言

移動應用程序以及移動設備在不斷的發展中逐漸發揮著獨有的功效，促進了社會的各領域發展，通過對移動云計算的技術加強研究，就能促應用領域的進一步發展。云計算以其自身強大的計算能力以及數據存儲功能，能為客戶提供很大的方便。對移動云計算機的計算切分法的研究，在當前就顯得比較重要，這也是促進移動云計算機技術進一步發展的重要舉措。

1.移動云計算的發展情況及服務面臨的問題分析

1.1移動云計算的發展情況分析

研究人員發現“如果使用云計算能夠使設備的硬件限制得到相當大的改變”。而采用的重要方法是在云平臺上構建移動應用程序能夠執行的虛擬環境，那么在虛擬設備上就能實現移動應用程序的執行。將為應用程序歸結分為五類。第一類，密集型任務增強。即手機本身仍然執行非密集型任務。第二類，執行背景增強。它只需遷移到云服務器上進行執行，不需要即刻執行。第三類，主線增強。用戶能夠獨立挑選一個增強方式運行該應用程序。雖然改變了執行方法，卻仍能保留運行計劃。第四類，硬件增強。把比較低級別的系統軟件，智能手機通過虛擬克隆來執行環境運行。比如能夠增強執行效率。如修改對垃圾收集。最后一類則是多重增強。加快執行速度多依賴于使用多個克隆的設備。

1.2移動云計算服務的主要問題分析

1.2.1移動設備自身的約束

移動設備因其本身的便捷移動的特點，也讓其本身的計算資源、存儲容量、電池儲電能力、無線網絡通信能力有一定的瓶頸，與日常使用的臺式機或者筆記本相比，都有明顯地不足。在同等的價格之中，移動設備與PC相比，一般的CPU處理能力與內存大小都要低3-8倍，存儲容量更是低10-100倍，網絡帶寬低5-10倍，由此可以看出，其弱勢還是相當明顯地。雖然隨著科技水平的發展，移動設備各個方面能力都會有持續地改善，但其還是將會長期存在著與固定設備的差異。所以云計算在移動互聯網的服務中，移動設備的自身的約束是主要面臨的問題。

1.2.2無線網絡的通信質量

傳統的云計算服務給固定網絡設備提供服務，而移動云計算的對象是移動終端設備，其移動性造成的網絡帶寬傳輸速率的變化與網絡連接中斷頻繁而導致與服務獲取過程中斷失效或錯誤，對于云計算服務的要求更高，要求其有較好的冗余容錯機制，恢復機制與斷點服務續傳能力。如何綜合地考慮網絡連接質量與云計算服務器的資源的可用性，是一個重要的問題。

1.2.3應用功能節點切分問題

在移動云計算的環境下，應用根據其自身可用資源與網絡環境的變化等影響因素進行功能計算節點切分，把計算復雜的任務交給具有強大處理能力的后臺云計算中心處理，并將結果傳回個移動終端進行處理，移動設備本身處理一些比較簡單的任務，關于計算密集型應用、數據密集型應用與通信密集型應用，如何根據應用程序本身的特點以及其他綜合影響因素，進行功能計算節點的切分，使得移動中單的應用程序的性能或者處理問題的準確性提高，或者功耗降低，也是移動云計算面臨的主要挑戰。

2.移動云計算的切分方法應用探究

劃分方法中的分割機制是離線的機制。機制目的是找出執行應用程序代碼的劃分，劃分后哪些部分應放在手機上運行，哪部分應放在云克隆端中運行。任何在虛擬機VM平臺的應用程序都有可能被分割，通過分割機制分割后的應用程序運行在手機端或者云端；這個劃分方法不同于以前的劃分方法，程序員不需做任何程序設定的改變或者去處理這些應用。劃分機制本身就是一個分割過程和選取分割執行點的執行過程，就是把這個應用從哪些執行點分割開來。這個被分割的應用程序利用一種優化設置與狀態管理器在設備和克隆云虛擬機端遷移它的執行狀態部分。

分割分析器用在約束條件下來劃分應用程序代碼，設置了遷移狀態控制器來識別代碼中放置“遷移”點和“再次遷移”點的合法選擇。遷移狀態控制器識別那些點是遷移點是否合法，哪些點是再次遷移的點是否合法。遷移的點意思就是說應用應用程序在這被分割后，這個點通知云端去執行這段程序代碼。再次遷移的點就是在云端執行結束后再次遷移時候的點，識別它們的合法性。原則上講，這些點可以被放置在代碼中的任何位置上，但是簡便起見，為了易于管理和減少最優等問題的可用選擇。我們特別地把約束遷移和重新整合點各自分配到方法的入口和出口點。

合法的分割是必須滿足約束條件的，不是所有的分割都是被認為是合法的分割。任何合法分割都具有三個屬性，必須按照遷移控制器組件的要求來分割。下面我們解釋如何使用分割分析器來獲得表示這些性質的約束條件。性質1：如果訪問一臺機器的指定特征函數，必須放在這個機器上執行。意思就是說一個程序使用一個本地資源，例如：在移動設備上使用GPS或麥克風等手機資源，那么這個程序必須放在移動設備上執行，不可以放到克隆云端去執行。這主要考慮的是本地方法函數，還有一個是程序的主方法函數，程序的主方法函數也不會放到云端去執行。對于給出的這些方法函數，分別給這些方法標記了一個注釋M——用于移動設備。

3.結語

總而言之，加強對移動云計算技術的升級應用，注重計算切分法的科學應用，就能有助于提高云計算的應用能力，為我國的各領域發展提供技術支持。希望能通過此次研究分析，能為實際技術發展提供有益思路。