虛擬化集群系統(tǒng)資源非合作博弈分配策略的研究

劉軼彤

天津職業(yè)大學(xué)，中國(guó)·天津 300410

虛擬化；非合作博弈；效用最優(yōu)；資源分配策略

1 概述

動(dòng)漫三維作品的后期渲染、視頻作品的合成加工、交互作品中虛擬現(xiàn)實(shí)效果的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，都需要具有大規(guī)模運(yùn)算能力的設(shè)備對(duì)項(xiàng)目文件提供輸出保障。隨著學(xué)院對(duì)設(shè)備投入力度的增加，已建立具有高處理性能的集群系統(tǒng)。集群系統(tǒng)由多臺(tái)相同配置的計(jì)算機(jī)工作站組成，相互之間利用光纖交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。為用戶(hù)項(xiàng)目文件的處理，提供高效、統(tǒng)一的處理器、內(nèi)存和存儲(chǔ)資源。在集群系統(tǒng)中通過(guò)資源管理軟件對(duì)項(xiàng)目文件進(jìn)行資源分配。

隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，將虛擬化軟件安裝在集群系統(tǒng)中，建立同時(shí)對(duì)多個(gè)用戶(hù)提供處理服務(wù)的虛擬化集群系統(tǒng)。對(duì)資源進(jìn)行虛擬化，按照相應(yīng)的類(lèi)別形成統(tǒng)一的處理器資源集合、內(nèi)存集合及存儲(chǔ)集合，各類(lèi)資源被劃分成相應(yīng)資源池。在實(shí)際任務(wù)處理中，一般將系統(tǒng)資源等價(jià)于集群系統(tǒng)中處理項(xiàng)目文件所需的處理器資源，將內(nèi)存和存儲(chǔ)資源視為足夠充足。虛擬化集群系統(tǒng)主要解決如何充分、合理利用處理器資源的問(wèn)題，需要對(duì)原來(lái)集群系統(tǒng)中任務(wù)分配策略進(jìn)行調(diào)整，使任務(wù)分發(fā)軟件有效地分配和管理處理器資源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大限度的資源利用。

論文考慮到實(shí)際的系統(tǒng)資源分配中存在的經(jīng)濟(jì)因素，引入博弈理論中非合作模型，結(jié)合任務(wù)文件對(duì)處理器資源使用的費(fèi)用預(yù)算和完成任務(wù)最遲截止時(shí)間的條件約束，對(duì)虛擬化集群系統(tǒng)中資源分配策略進(jìn)行分析，構(gòu)建出單位時(shí)間內(nèi)使用相應(yīng)處理器資源產(chǎn)生費(fèi)用的函數(shù)關(guān)系，證明在分配策略下存在納什均衡解的條件。……