提高全局資源調度和本地資源調度的效能的云計算資源調度方案分析

徐廣宇

（內蒙古財經(jīng)大學 計算機信息管理學院，內蒙古 呼和浩特　010070）

提高全局資源調度和本地資源調度的效能的云計算資源調度方案分析

徐廣宇

（內蒙古財經(jīng)大學 計算機信息管理學院，內蒙古 呼和浩特010070）

設計分析可以提高當前全局資源調度、本地資源調度效能的云計算資源調度方案。在云計算資源調度中，能夠優(yōu)化分析，提高全局資源調度和本地資源調度的效能的調度方案，分析調度方案設計需求，設計實現(xiàn)提升云計算資源調度效能。結果證實，在云計算資源調度方案設計中，確保提高全局資源調度和本地資源調度的效能，全局資源調度效能提高20%，提高本地資源調度效能達到32%，發(fā)揮積極影響。結論表達出在進行云計算資源調度方案設計中，優(yōu)化設計其全局資源調度、本地資源調度，可以提升資源調度效能，有助于提升云計算資源調度方案質量，發(fā)揮實用價值。

本地資源調度；調度效能；云計算；全局資源調度

0　引言

隨著我國當前網(wǎng)絡中信息資源的不斷增加，資源數(shù)量在存儲、任務調度方面也不斷出現(xiàn)問題，如何提升其資源調度效能，減輕資源負載，也成為未來云計算資源發(fā)展中面臨的瓶頸。提高全局資源調度和本地資源調度的效能，優(yōu)化設計云計算資源調度方案，成為當前重點問題，以下本文對此做具體分析。

1　云計算技術

關于云計算，可以將其看作是一個模型，能夠按需去訪問計算資源，是實際資源調度中關于網(wǎng)絡資源、服務器資源以及應用程序資源的公共集［1］，在云計算中可以優(yōu)化管理這些資源。

云計算中，在大量計算機中由分布的計算任務構成資源池，這些任務包括存儲空間資源、獲取計算資源等［2?6］，以滿足實際云計算服務。云計算虛擬化資源具有集群化、資源池化特征，以互聯(lián)網(wǎng)絡為基礎為用戶提供服務。

2　云計算資源調度需求分析

在設計實施云計算資源調度方案中，要確保能夠提高全局資源調度以及本地資源調度的效能，避免全局資源、本地資源聯(lián)系之間的相對獨立，避免造成實際運用中云計算資源浪費［7］。能夠通過設計本次云計算資源調度，集中、高效地管理全局資源與本地資源的調度問題，同時，確保各用戶不需知道內部實現(xiàn)部分，就可調度所需的云資源，提高云計算資源調度方案的可用性。資源調度消耗成為日益嚴重和備受關注的問題，資源調度消耗對成本和環(huán)境的影響都極大。故此，應該優(yōu)化設計云計算資源調度方案，發(fā)揮云計算的作用，通過云計算技術在全局資源調度、本地資源調度方面，使其可以作為云計算資源進行統(tǒng)一調度，解決全局資源調度、本地資源調度問題，提升其調度效能。

3　優(yōu)化設計實現(xiàn)云計算資源調度方案

3.1總體方案架構

通過應用虛擬化技術，優(yōu)化構建出統(tǒng)一的云計算平臺，再通過PaaS方式為用戶提供資源調度服務［8?11］，這樣在資源調度設計中，可以節(jié)省用戶構建的資金投入與成本維護，也可提高實際中全局資源與本地資源的調度效能，其架構圖如圖1所示。

圖1　云計算資源調度總體架構

對于云計算用戶，只需提交資源需求，能夠將云計算資源采取SaaS方式，傳輸有需求的調度用戶，云計算資源調度就可以根據(jù)調度方案，分配資源［12］。

3.2硬件設計

云計算資源調度中，其硬件設計部分，運用Euca?lyptus作為云環(huán)境平臺，有助于滿足實際中云計算環(huán)境下調度的彈性需求，也可拓展多種客戶端接口［13］。CPU 為2路4核Intel Xeon E5620處理器；內存為2 GB DDR3；硬盤為SFF SAS/SATA熱插拔硬盤；網(wǎng)卡為雙千兆和雙萬兆共4個網(wǎng)絡接口；電源為冗余電源。同時，在設計云計算資源調度方案中，安裝在IBM X3550服務器上并進行配置，設定調度優(yōu)化目標，以便設計后續(xù)的資源調度算法。

3.3設計優(yōu)化選擇調度算法

在特定的云計算資源環(huán)境下，根據(jù)一定的資源使用規(guī)則，在不同的資源使用者之間進行資源調整的過程。在本次調度方案設計中，可以提供給所有需要使用該云計算調度方案的用戶共享使用資源的服務，使云計算中全局資源以及本地資源，能夠在用戶中得到更好地共享［14］，提升云計算資源調度的可伸縮性，使每個用戶可以按需使用資源。其用戶資源調度見圖2。

圖2　用戶資源調度示意圖

優(yōu)化設計云計算資源調度方案，可以實時地監(jiān)控云計算的虛擬數(shù)據(jù)變化，并且可以在每隔5 min復制完整的磁盤數(shù)據(jù)，能夠自動的復制云計算中全局資源、本地資源中差異數(shù)據(jù)，將其傳輸?shù)饺轂亩?，有效確保云計算資源調度中數(shù)據(jù)資源的完整性，以便提升其資源調度服務。

3.4算法代碼實現(xiàn)

在云計算資源調度方案中，可以運用SLIQ算法，計算出最佳資源調度分割以后，就可以產(chǎn)生子節(jié)點；子節(jié)點生成以后，需要對類表進行更新，使它指向原來節(jié)點的子節(jié)點，減少計算調度復雜性，提升分類效果，其代碼如下：

Maketree（data）//建立算法的決策樹

｛//創(chuàng)建資源的屬性表

int alists［n］；

Call lists//包含的屬性

For i=1 to n

val=（alists［i］［m］-alists［i］［0］）/num

count=0

while count〈num7.split=alists［i］［0］+count*val

//遍歷所有的屬性，找出最佳的分裂點，并計算出Gini指數(shù)

gini=calc（l［c］，r［c］）

if ginival〉gini

ginival=gini

splitval=split.att r=I

count++//構建節(jié)點

if gini=0

return//完成任務分類

If Asplival

attr〈gini//在data1中存儲記錄

Else if

Asplivalattr〈gini//data2中存儲所有記錄

maketree（data1）

maketree（data2）

｝

同時，在云計算資源調度方案中，也可以運用遺傳算法，選擇合適的染色體表現(xiàn)型，確保編碼中染色體合法性與可行性。對其資源調度中，利用十進制直接的編碼表達方式，如表1所示。

表1　編碼對應表

表中，第一次出現(xiàn)“2”代表“21”，第三次出現(xiàn)“2”代表“23”。不難看出，對于染色體的任意排列中，總能夠形成可行調度，且此種編碼方式中也一定含有最優(yōu)的調度方案。遺傳算法搜索求解流程圖如圖3所示。

圖3 遺傳算法

參數(shù)初始化代碼如下：

pn=length（find（W～=0））；//記錄所有工件的工序數(shù)

［m，n］=size（W）；//m為總工件數(shù)，n為總工序數(shù)

Xp=zeros（M，pn）；//則是最優(yōu)決策變量

LC1=zeros（1，M）；//是收斂曲線1

LC2=zeros（1，N）；//為收斂曲線2

pron=zeros（1，m）；//記錄每個工件的工序數(shù)

for i=1：m

pron（i）=length（find（W（i，：）～=0））；

end

OPT_S=zeros（M，pn）；

OPT_E=zeros（M，pn）；

OPT_M=zeros（M，pn）；

從當前調度中，選出具有優(yōu)良的個體，產(chǎn)生初始種群代碼如下：

farm=zeros（N，pn）；//采用矩陣結構存儲種群

for i=1：N

for j=1：pn

gene=randin（t1，1，［1 m］）；

while length（find（farm（i，：）==gene））〉=pron（gene）

gene=randin（t1，1，［1 m］）；

end

farm（i，j）=gene；

end

end

counter=0；//可以設置迭代計數(shù)器

while counter～=M

4　云計算資源調度方案應用效益分析

在云計算資源調度方案設計中，確保提高全局資源調度和本地資源調度的效能，全局資源調度效能提高20%，提高本地資源調度效能達到32%，發(fā)揮積極影響。優(yōu)化設計云計算資源調度方案，有助于提高全局資源調度、本地資源調度效能，可在實際中發(fā)揮應用效益，值得在實踐中推廣該調度方案。

5　結　論

綜上所述，在實際中優(yōu)化設計云計算資源調度方案，提高其全局資源調度效能與本地資源調度效能，不僅可以平衡調度云計算資源，也可以提升人們訪問云計算應用與信息的速度，提高資源利用率，滿足云計算資源調度服務需求，是一種有效合理的云計算資源調度方案。

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Analysis of cloud computing resource scheduling scheme to improve efficiency of global resource scheduling and local resource scheduling

XU Guangyu
（College of Computer Information Management，Inner Mongolia University of Finance and Economics，Hohhot 010070，China）

The purpose of this thesis is to design the cloud computing resource scheduling scheme，by which the efficiency of the global resource scheduling and the local resource scheduling can be improved.Based on the cloud computing resource scheduling，the scheduling scheme to improve the efficiency of global resource scheduling and local resource scheduling can be optimized.Design requirements of the scheduling scheme are analyzed.The efficiency improvement of the cloud computing re?source scheduling was designed and implemented.The results confirm that，in design of the cloud computing resource schedul?ing scheme，the scheme can ensure the efficiency improvement of the global resource scheduling and the local resource schedul?ing.The efficiencies of the global resource scheduling and the local resource scheduling were increased by 20%and 32%respec?tively.The conclusion expressed in the design of resource scheduling scheme for cloud computing is that optimization design of the global resource scheduling and local resource scheduling can improve the efficiency of resource scheduling.It is conducive to improving the quality of cloud computing resource scheduling scheme.

local resource scheduling；scheduling efficiency；cloud computing；global resource scheduling

10.16652/j.issn.1004?373x.2016.14.004

TN911?34

A

1004?373X（2016）14?0012?03

2015?11?30

內蒙古自治區(qū)高等學?？茖W研究項目（NJZY391）

徐廣宇（1978—），男，內蒙古呼倫貝爾人，講師，碩士。研究方向為大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、分布式技術、嵌入式技術。