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[学位]

基于改进蚁群算法的云计算任务调度方法研究

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Author:

杨建华 (杨建华.)

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Abstract:

随着SDN和5G等网络技术的发展,网络云计算的数据化与标准化已成为未来信息处理发展的方向。云计算作为虚拟化的企业信息服务平台,主要包括网格计算、分布式计算、并行计算等方面内容。云计算平台能够通过虚拟化服务器这一网络系统,对虚拟的硬件资源进行统一管理,从而为企业提供需要的信息服务,这就是云计算中的任务调度算法。但随着企业数据规模与用户数量的持续增加,如何在保证数据资源高效利用的同时,满足用户多样化的服务质量请求,成为云计算任务调度需要解决的主要问题。而蚁群算法作为解决组合优化问题的方法,可以解决云计算的任务调度问题。因此将云计算、改进蚁群算法进行融合,并运用到云计算环境下的任务调度中,可以有效解决企业面临的数据处理与资源分配难题。
本文主要研究基于改进蚁群算法的云计算任务调度策略。当前蚁群算法主要集中于降低任务执行时间方面,所以其在任务调度的执行过程中,容易出现负载不均衡、陷入局部最优解的情况。针对以上这些问题,本文提出了改进的蚁群算法。针对云计算任务调度中存在的负载不均衡、寻优精度不高等问题,通过信息素的更新来实现系统内部负载均衡。基于改进蚁群算法的云计算任务调度,主要利用蚁群算法的信息素因子进行启发式搜索,达到减少搜索范围、降低问题复杂度的目的。之后通过虚拟机的信息素调整因子PAF,来完成蚁群算法迭代过程中的任务分配,从而实现系统内部的负载平衡。
在改进蚁群算法、云计算任务调度的研究后,本文利用CloudSim云计算模拟仿真平台,来分析改进蚁群算法在云计算任务调度中的可行性,并比较蚁群算法、改进蚁群算法的云计算任务调度性能。首先在云计算硬件平台中,创建虚拟机、网络资源与用户任务,然后分析了CloudSim云计算的任务调度流程,并通过Cloudsim云计算仿真平台,进行蚁群算法(ACO)、改进蚁群算法(LBA-ACO)的计算性能比较。实验结果表明,改进蚁群算法的云计算任务调度,在任务队列响应时间、任务执行时间等方面有着显著优势。改进蚁群算法能够在满足不同用户服务质量需求的情况下,有效完成虚拟机任务调度中的资源分配,并实现整个云计算系统资源的负载均衡。

Keyword:

Cloudsim仿真 负载均衡 改进蚁群算法 云计算任务调度

Author Community:

  • [ 1 ] 西安交通大学电子与信息工程学院

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Basic Info :

Degree: 硕士

Mentor: 吕刚明

Year: 2018

Language: Other

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30 Days PV: 22

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