云计算环境下动态资源管理关键技术分析

云计算环境下动态资源管理关键技术分析 摘 要：在科技发展极其迅速的今天，各种各样的信息处理方式层出不穷，云计算这种信息处理的方式基于它自身的优点被防范的运用到各个领域，针对它的研究也多了起来。它是将虚拟技术作为他的基础的，提供各种信息处理的服务为人们提供方便，满足人们的需要，伴随着最近几年网络技术的完善和飞速发展，云技术需要处理的信息数量越来越庞大，并且云计算对于信息数据的管理具有动态和收缩的优点，这就造成了在云计算的环境下资源的管理和调度会影响到云计算的效果。到今天为止，在云计算环境下动态资源管理中很多技术还有需要改善和需要解决的问题。 关键词：云计算；资源管理；云技术；动态管理 前言 当今时代之下，计算机科学研究是一个十分热门的话题，云计算的技术已经从最开始的研究发展到了使用的阶段。不管是科学领域还是其他各行各业，云计算技术都得到了广泛的应用，在这项技术运用到商业的过程中，要考虑到资源的利用率以及适用性，因为这两点关乎到是否能够满足用户的需求以及能否产生经济效益，因此如何处理好对于庞大的资源的分配问题，做好信息处理就是一个急需解决的问题。文章通过对云计算技术的资源管理的方式进行了分析，对于需要改进的地方提出了一些改善的建议和见解。 1 云计算中应用到的关键技术 1.1 对于系统资源的监控 资源的监控通俗的来讲就是对于系统的运转情况进行一个及时的记录，短时间的是实时长时间的是非实时，对于资源的监控方式又存在着两种情况，主动和被动。实时监控就是一刻不停的对于运转情况进行记录；非实时监控顾名思义，就是有周期的对系统运转进行一个记录。主动监控是通过主动向系统进行一个参数的搜索，从而进行记录；被动的监控就是等待系统主动的发送参数，只需要被动的接受即可。由于监控会增加资源管理的负荷，所以在云计算的大背景下我们一般是采用被动的监控方式，这样会减轻系统运转的压力，简单的就是说周期性的等待系统的各个节点发出运转参数的信息，监控程序接收后进行记载。 chukwa这项非常有效的监控方式是通过Hadoop，这样方式是雅虎开发出来的。Chukwa是一个可以收集信息的系统，他主要应用于资源管理的监控方面。Chukwa能够将监控的工作时长、数据占用情况、空间剩余大小、程序运行的问题、总体监控的情况、系统出现的故障或者是某一各节点出错的原因都能够非常清楚的表现出来。Chukwa能够提供收集资源的Agent，由Agent收集资源用HTTP传递到Cluster的Collector，然后Collector把资源存储到Hadoop中，而且周期性的MapReduce来分析资源，然后把分析报告发送给使用者。 1.2 对于系统的数据进行调取 对于系统中的数据进行取用并不是一个随随便便的过程，需要按照一定的要求和准则去做，对系统内的资源通过分布式的方式进行一个整合和调取从而为使用者的满足各种需求提供便利。如何进行资源的取用是一个有难度有深度的技术，不但要不断的开发最合理的资源区用手段，还要明确资源调取的终极目标，以及如何正确处理资源调取与客户的需求发生的冲突与矛盾。 目前通常的资源调度目的主要是以下几种情况：自大的满足用户的需要、提高对于资源的使用效率、较低成本的支出提高经济效益等等。只有明确这些目的，云计算背景下，资源调用的策略才能合理的制定出来。当前最常见的两类调取策略分别是性能优先和经济优先。 1.2.1 性能优先策略 在云计算中最常用到的两项技术是虚拟技术和大数据处理技术，将各种零散的资源整合起来从而满足使用者的各种用途和需求。数据中心技术整合资源的原理兼得的来说就是将底层信息进行隐藏，从而满足客户的需求和用途。所以说在运用数据中心技术的时候，需要解决的一个难题是怎样将数据合理的整合起来同时又能够将资源合理的进行分配。资源管理的好不好可以从系统运转的效果直接看出来，资源管理良好则系统运转的效率极高，反之则系统运转出现各种问题。如果能够制定出合理杰出的资源管理的方案，那么就能够高效的将分散的物理设施合理的整合在一起让各种分散的部分相互配合起来，和谐的共同运转。系统的性能如何主要体现在反应时间的长短、资源的使用效率高低、任务吞吐的几率大小等等。 1.2.2 经济优先策略 从云计算这个概念被提出之初，它的初衷就是减小成本，增加经济效应，伴随着市场的开放程度越来越大，公有云和私有云并存的局面是迟早的事，由此可见，能否制定出合理的资源管理策略关乎到能否节约成本实现最大的经济效益。 竞价调度技术是一门运用了经济学理论的技术，它可以对于解决资源的调取问题起到很大的帮助，这项技术可以将使用者和供应商之间的需求进行一个非常有效的调节，这类似一个杠杆的原理。总所周知，供应商能够得到的利润越大，它能够提供的服务就越好。根据近几年的市场观察，资源的数量越大，提供的服务越优质，它所需要支付的价格也就越高。在经济优先的资源调度方案中，想要体验优质的客户服务就要付出相应的代价，在云计算的背景之下，使用者如果想要拿到自己想要的资源就要要支付相应的费用，因为这些资源都是有偿的，资源的提供者要从中得到一定的利润。这样就形成了一个资源供给和需求的一个市场机制，既可以满足资源需求者的使用需求，又可以使资源提供者获得相应的利益。这样云计算所提供的资源服务就会越来越优质，供应商的利润率也会越来越大，最终形成一个双赢的局面。 2 对于概率预测的负载均衡研究 在资源管理的过程中，由于对各个节点的控制难度的不同，经常会出现节点的负载出现不平衡的现象，这种情况会导致有的节点负载大，有的节点却没有什么负载，这种不平衡的现象会造成资源不能得到高效率的应用，资源的利用率不高会直接影响到云服务的质量。负载均衡的提出会在很好地解决各个节点负载差异性的问题。负载均衡的实现会直接提升云服务的服务质量，给使用者更好的体验。 随着信息处理技术的不断提高，集群服务器的性能得到了不断地提高并且被十分广泛的应用到了各行各业，同时使用者也对资源服务的水平要求越来越高，对负载均衡的解决方案的需求也越来的越迫切。这几年来，大量的研究人员对负载均衡的节约方案进行了大量的研究，比较重点的研究是基于资源调度的算法，这一算法是通过资源的权值表和评价函数来表达的。 3 遗传算法的资源调度方式研究 云计算技术的根基是虚拟化的技术，伴着云计算技术的不断发展和壮大，虚拟化技术也得到了人们的重视。这几年来，虚拟技术之所以能够发展的这么好主要是因为计算机技术的不断完善和发展，多台虚拟机可以一起在一台物理机里运行，运行的多台虚拟机之间并不会相互干扰，这样运行效率会得到大大的提高。但是并行的虚拟机逐渐增多，为管理也增加了困难，为了更好地管理提出了虚拟机的迁移这一理念。迁移分为内存迁移和外设迁移，一台机器就相当于过去的好几台机器，既节省了及其占用的空间也节省了经济投入的成本。然而这么多的虚拟机增加了使用者的等待的时间，是服务的质量有了一定的降低，所以如今的研究方向是既发展多台虚拟机运行的同时减少使用者的等待时间，提高客户体验质量，不断的根据技术的革新去带给大众更多更好的使用体验。 4 双向竞拍资源竞价方式研究 当前，云存贮资源的调用面领着两个十分大的难题，第一个是，如何才能把使用者的具体需求体现在处理器之中，同时提供给使用者优质的服务；另一个是资源的调度是一个复杂的难题。一个完善的资源管理策略，不光要照顾到计算的性能、存储的性能，还要符合使用者的各项要求。当前，传统的供应商太过注重自身的利润率，而忽视了服务质量的提高，这样不但使得服务器响应时间太长，而且不能够达到使用者和数据之间的双向选择关系，造成了市场的不平衡现象，最大的问题是使得使用者的服务质量大大降低。为了解决这些问题，大量的学者对此进行了长期的研究，提出的解决方案就是双向竞拍机制，这样的策略不仅仅符合使用者的体验需求还能够提高供应商的利润率，达到双赢的效果。 5 结束语 随着时代的发展与进步，计算机的技术也变得越来的越成熟，云计算这一项技术也被运用到了社会上的各行各业之中。云计算是一门解决复杂的计算项目以及存储问题的核心技术，是资源高效利用和管理的一个先进的方法，另外，它可以将分散的资源进行一个有效的整合。云计算所提供的服务之所以受到越来越多的使用者的欢迎，那是因为这一项技术可以极其方便的支持用户对于资源的存储和调用，它的安全性十分高而且它的使用不受时间和空间的限制，价格也十分的便宜，就如同人们在平常生活中使用水和电一样的方便，让人们在平时的生活中带来更大的便利。能否提升服务的品质和提供合理的价格是能否吸引到用户的一个关键的因素。简单的来说，这项技术提供给用户的服务体验越好，他所需要投入的技术和成本就越大。除了服务质量本身之外，价格是谁将赢得这场竞争的决定性因素。所以在提供的资源服务和用户所需要支付的价格之间存在着十分明显的正相关关系。同时这项技术的供应商也在不断的完善技术上的漏洞来提高服务的平均质量，从而可以节约资源服务的成本，从而可以适当的降低价格，达到双赢的局面。云计算所提供服务最大的好处就在于它可以帮助使用者将资源进行合理的分配和管理，在用户需要时能够帮助他们得到自己想要的资源。当然，这样的服务并不是无偿提供的，用户所受到的服务体验越好相应的所需要支付的价格也就越高。云服务的供应商如果想要在当今的市场中提高己方的竞争里，那么一定要在服务的价格上下功夫。提供一样的优质服务，但是价格却相对更加的低廉，那么对于客户无疑更加有吸引力，更加容易吸引到客户群。所以制定一个优秀的资