谈同构基于拓扑结构感知虚拟集群资源分配算法

论文导读：。（3）提出了“拓扑感知的节点评价”策略。在评价虚拟节点和物理节点时不仅考虑其自身的资源需求（能力）还将其拓扑特点考虑进来。一方面改善了资源分配历程中，虚拟节点的映射顺序；另一方面改善了虚拟节点映射时物理节点的选择历程，有效的提升了单个虚拟集群资源分配的质量。通过详实的模拟实验，本论文提出的资源分配算法在资源
摘要：虚拟化技术以诞生至今已经有近五十年的历史。随着虚拟化技术的不断进展，其拥有的安全性、隔离性、环境可性等特点日益受到人们的重视。虚拟化技术已不再局限于针对单个计算机进行操作系统级别的虚拟化，而是进展到对传统分布式系统级别进行虚拟化，解决传统分布式系统在作业需求与物理资源匹配、系统安全性、资源协同管理等方面的不足。虚拟集群资源分配不足是建立一个虚拟集群的基本不足，也是核心不足之一。虚拟集群资源分配质量的高低，在很大程度上决定了虚拟集群中运转的分布式、并行作业的性能和物理资源的整体有效利用率。但是，现阶段的虚拟集群资源分配算法大都侧重实现虚拟集群启动时间最小化、提升物理资源利用率、物理资源负载平衡等方面，缺乏针对虚拟集群中实际运转的分布式、并行作业进行虚拟集群资源分配的优化，而分布式、并行作业才是真正的资源利用者，只有针对并行作业的需求进行资源分配才能达到最好的资源分配效果。因为虚拟集群的拓扑结构和资源需求由其中运转的分布式、并行作业决定，同时，虚拟集群由多个虚拟节点和连接这些节点的虚拟网络组成。由此，虚拟集群资源分配不足与作业映射不足[4]和虚拟网络映射不足[12]有比较大的相关性，它们本质上都是探讨如何在满足一定限制条件的情况下，将一个有权无向图映射到另一个有权无向图中，并使目标函数得到优化。通过将虚拟集群资源分配不足与作业映射不足[4]和虚拟网络映射不足[12]进行详细的探讨和比较，本论文提出了一个基于拓扑结构感知的虚拟集群资源分配算法，重点关注资源分配中两个方面的不足：（1）如何提升单个虚拟集群的资源分配质量。单个虚拟集群的资源分配质量决定了其中运转的作业的执行效率，只有提升资源分配的质量才能保证作业运转的效率。（2）如何提升整个物理资源的有效利用率。提升资源的有效利用率意味着提升物理资源的吞吐量和物理资源产生的收益，这是物理资源供应商最为关心的内容。本论文提出的虚拟集群资源分配算法基于扩展了的经典同构子图搜索算法[9]，针对上面陈述的两个不足做了如下工作：（1）提出了“通信骨架”的概念。通信骨架用来描述虚拟集群的主要通信结构特点，它展示了虚拟集群中运转的并行作业的主要通信需求。在本论文的资源分配算法中，我们优先为通信骨架分配物理资源，保证了虚拟集群的主要资源需求优先得到满足；另外，通信骨架在一定程度上化简了原始的虚拟集群拓扑结构，减少了资源分配算法中同构子图搜索的计算量。（2）提出了“资源密度”的概念。资源密度用来描述虚拟集群和物理网络区域的资源需求、可用程度的特点。通过利用资源密度并结合虚拟集群资源需求总量，本论文的资源分配算法在物理网络中寻找最符合虚拟集群资源需求的区域为其分配资源，有效减少了资源碎片的产生，提升了物理资源的有效利用率。（3）提出了“拓扑感知的节点评价”策略。在评价虚拟节点和物理节点时不仅考虑其自身的资源需求（能力）还将其拓扑特点考虑进来。一方面改善了资源分配历程中，虚拟节点的映射顺序；另一方面改善了虚拟节点映射时物理节点的选择历程，有效的提升了单个虚拟集群资源分配的质量。通过详实的模拟实验，本论文提出的资源分配算法在资源分配质量，物理资源有效利用率以及算法性能方面均显著好于当前先进的虚拟网络映射算法，达到了本论文工作的预期。关键词：虚拟集群论文资源分配论文同构子图搜索论文拓扑感知论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-6
Abstract6-10
第1章 绪论10-16

1.1 探讨背景和作用10-11

1.2 相关不足探讨11-14

1.2.1 虚拟集群探讨11-12

1.2.2 虚拟集群资源分配/映射探讨12-13

1.2.3 虚拟集群与云计算13-14

1.3 本论文工作14-16

第2章 算法背景16-21

2.1 引言16

2.2 TASK MAPPING 不足16-17

2.3 TASK MAPPING 不足与本论文工作比较17-18

2.4 虚拟网络映射不足18-19

2.5 虚拟网络映射不足与本论文工作比较19-20

2.6 小结20-21

第3章 虚拟集群资源分配不足描述21-25

3.1 引言21

3.2 网络模型描述21-22

3.

2.1 物理网络模型21

3.

2.2 虚拟集群/并行作业请求模型21-22

3.3 虚拟集群资源分配模型22-23

3.4 资源分配案例质量评价策略23-24

3.5 小结24-25

第4章 基于拓扑感知的虚拟集群资源分配算法25-35

4.1 引言25

4.2 算法中的相关概念25-28

4.

2.1 通信骨架25-26

4.

2.2 资源密度26-27

4.

2.3 拓扑感知的节点评价27-28

4.3 VCM-VF 虚论文导读：上一页12
拟集群资源分配算法详细设计28-34
4.

3.1 备选虚拟节点集合29

4.

3.2 VCM-VF 算法主体流程29-32

4.

3.3 虚拟节点和物理节点的选择32-33

4.

3.4 算法讨论33-34

4.4 小结34-35
第5章 实验和数据浅析35-44

5.1 引言35

5.2 实验环境设置35

5.3 比较算法35-36

5.4 单虚拟集群请求测试36-39

5.5 多虚拟集群请求测试39-43

5.6 小结43-44

第6章 工作总结和展望44-45

6.1 工作总结44

6.2 工作展望44-45

参考文献45-48
作者介绍及在学期间所取得的科研成果48-49
致谢49