一种基于云计算平台下系统资源分配方法的研究

1、 一种基于云计算平台下系统资源分配方法的研究摘要：以虚拟化技术为基础，提出一种把相关理论和资源池相结合的资源分配方法，有效提高资源的利用率。按所提方法设计了资源分配模型，配合有效的实验环境对提出的资源分配方法进行了试验。实验证明该方法确实可以有效的提高资源的利用率。关键词：云计算 多级资源池 虚拟化技术 租借理论 资源分配中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1007-9416(2011)12-0110-02saas（software-as-a-service）是基于互联网提供软件服务的软件应用模式。作为一种在21世纪开始兴起的创新的软件应用模式，saas是软件科技发展的最新趋势。它“

2、on-demand software”（按需软件），asp，hosted software（托管软件）所具有相似的含义。它是一种通过internet提供软件的模式，厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件，软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。总体来说

3、，saas对企业和厂家省去了很多基础和服务开销。随着saas的深入,确实给相当的企业等造成了不小的影响，于是以sass为基础的软件开发成了时代的产物。1、基于云计算的虚拟技术多级资源池结构设计cloud computing虚拟化技术把相当的网络资源全部整合进行分割，尤其表现在存储和服务上,实现资源按需供给和变化。cloud computing把几乎大量资源看成是一个资源池( resource pool)。这就要求计算机必须具备一定的处理能力的同时作好存储工作。虚拟技术是将资源虚拟化成n个槽(根据资源的某个共同的特性将资源归类，形成资源池，达成多级资源池。cluster网络的多级资源池结构如图1

4、 所示。其中有一个资源池充当服务器(cloud server)跟云外面交互、维护其他资源池负载平衡、分配任务等其他服务。在多级负载平衡模型中，充分利用多级资源池结构的优势。对于通信密集型的任务，尽量将其分配在同一个资源池网络域中，降低进程间通信的开销。系统性能得到大幅度优化。2、资源分配方法设计为将有限的资源最大利用化，将资源池分为私有池和共享池。同时，结合四种方法完成对资源的分配。共享方法:为提高收益，利用分享率节点记录应用软件对共享池资源的占有率。约束共享资源是不能分配。私有方法:在products. xml中利用own节点来存储所需槽数。以完成软件部署以及相关任务。借还方法:凭借租借原理

5、完成对私有槽的租借。通过可能剩余的空闲槽协助完成其他任务。由于考虑到使用的槽数动态变化的，在调整程序策略时，可以手动调整满足特定时间业务的需要。3、资源分配方法的应用作业分配过程中，服务器利用相关方法调节资源，同时利用基于进程迁移机制的进程pbs_mon，根据资源的分配情况和资源池的空闲的槽的变化，动态地调节系统的负载平衡。如图2所示，ps_lim 进程启动中，配置相应环境，利用进程ps_vemkd和ps_pem， ps_vemkd进程开始数据备份。ps_vemkd进程对全部资源做相应的管理，whole_resource_pool模块自动加载，利用进程ps_esc把信息备份。ps_esc接收到

6、下达的任务挂在资源ps_pem下。而其他资源池启动ps_lim读取资源的信息和启动ps_pem子进程，实时地给服务器发送应答信号。ps_esc利用如下函数f(x，i)算出应用程序x空闲的私有槽数:yi表示向x所借资源对象;xyi表示yi所借槽数;a为私有槽数;(x)代表槽数由于某些原因造成的浪费数;c表示空闲数;f(x，i)比所需要的槽数大时，用x列值;f(x，i)比所需要的槽数小时，在最大范围内获取更多资源。f(x)太小时，通过函数f(x，c)计算回收槽数。f(x，u)值即为最后资源数值，f(x，u)在资源的动态分配过程中是变化的。4、实验论证基于上述提出资源分配方法的有效性，在论证过程中通

7、过了仿真实验。相关环境配置为:40个节点的资源池、服务器分配资源节点、一个client节点资源、四个槽代表一个cpu;一个cpu代表一个资源，执行一个任务用一个槽;多个进程的方法模拟多个槽被使用，仿真实验目的为任务响应时间和槽的效率。如图3所示，随着槽的数量增加，任务的响应时间是稳定的。这表明自定义的资源分配方法具有收敛性。槽的效率主要反映服务器利用动态的资源分配方法分配任务到资源的效率。以任务使用的槽数量和执行时间为基准，测量槽的效率如图4所示。在任务的执行时间大于2ms时，cpu的效率是稳定的，而且都在97%以上。依据试验结果可得出，该多资源池的资源分配方法具有时间收敛性和较高的cpu效率

8、。5、结语文章针对资源分配方法.利用相关文件需要可以对加载的资源分配方法调整，实现了动态修改资源分配方法、动态添加资源和动态的资源分配，减少资源的空闲时间和任务的等待次数;在任务执行过程实现局部优先平衡的动态负载平衡调节，降低算法的开销，提高系统整体性能。参考文献12010年中国云计算大会.2010.42李开复.云计算将成主流应用模式eb/ol.http:/www.itjj. net /net /seach /20090212 /334880.html 12 feb2009.3cloud computing versus grid computingeb/ol. /web /library /wa- cloudgrid /03 mar 2009.4cloud computing with linux eb/ol.http: /www. /linux /library /l-cloud- computing/10sep 2008.5speeding mobile application development through software as aservice modeleb/ol . may 2008.6cloud computing with amazon web services，part 2: storagein the cloud with a