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云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:0
  • 页码:2253-2264
  • 分类:TP312[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]湖南师范大学数学与计算机科学学院高性能计算与随机信息处理省部共建教育部重点实验室,长沙410081, [2]北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室,北京100191, [3]北京航空航天大学计算机学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(60973007 60973008); 国家教育部博士点专项基金(20101102110018); 软件开发环境国家重点实验室探索性自主研究课题(SKLSDE-2009ZX-01); 中央高校基本科研业务费专项资金资助(YWF-10-02-058); 湖南省教育厅资助科研项目(10C0937)资助
  • 相关项目:机群文件系统小文件I/O访问性能优化方法研究
中文摘要:

云计算的一个关键需求是其基础设施中大规模虚拟机的放置问题.虚拟机和物理结点之间的映射决定了如何将云计算中虚拟化资源分配给多个Web应用,对云计算系统的性能、能耗和QoS保证有重要影响.文中提出了云计算中虚拟机放置的自适应管理框架,提出了带应用服务级目标约束的虚拟机放置多目标优化遗传算法,用于制定框架中的虚拟机放置策略.算法基于长期负载性能模型,采用组方式和三空间分割方法分别对染色体进行编码和译码,根据不同染色体长度的变化设计交叉和变异遗传算子.算法对解空间内的多个区域同时搜索,具有群体和自我进化的优势,优化一次就能获得对不同目标的权值运算多次才能得到的最优解.实验结果表明,与传统的启发式和单目标优化算法相比,提出的框架及算法使得多个应用的服务级目标的违背率最低,且能有效减少虚拟机迁移次数和物理结点的使用数量.

英文摘要:

Virtual machine placement in the cloud infrastructure is an important problem that remains to be effectively addressed.The mapping problem between virtual machines and physical nodes is to decide how to allocate virtualized resources on the cloud to many Web applications,thus it greatly impacts on the performance,cost and QoS guaranteed service.An adaptive management framework for virtual machine placement in the cloud is proposed.A multi-objective optimization genetic algorithm is presented to determine placement strategy in the framework,which is subject to application service level objects(SLOs) constraint.It encodes the chromosome using the group method,and crossover and mutation operations deal with the chromosome which length is varying.It decodes the chromosome using three-dimensional split method.The experimental results show that,the proposed solution could effectively reduce the number of used nodes and virtual machine migration,and minimize violation of many application SLOs,compared with traditional heuristic methods and single objective solution.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433