云虚拟机资源分配的效用最大化模型

• 作者: 师雪霖 徐恪
• 来源期刊: 计算机学报
• 学科: 工学
• 关键词: 云计算 资源调度 虚拟机放置 拉格朗日松弛 次梯度算法
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 云计算与服务计算
• 页码范围: 252-262
• 页数: 11页
• 分类号: TP312
• 字数: 9473字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1016.2013.00252

摘要

随着云计算和虚拟化技术的发展,为云资源管理提供了一种更高层次的调度选择:一个作业不再只能分配到一台物理机上,而是可将一台或多台物理机的计算资源虚拟化成一台虚拟机来运行该作业.根据作业需要,高效分配定量的物理资源放置虚拟机,是决定云系统性能的关键因素,即云资源调度问题实质就是一个虚拟机和物理机之间的映射问题.文中借鉴网络效用最大化模型,提出了一种云资源调度模型——云效用最大化(Cloud Utility Maximization,CUM)模型,与传统调度模型相比,目标函数不再是最小化最大完工时间,而是以达到效用最大为调度目标,可以充分提高用户的满意程度.通过求解CUM优化问题得到最优的虚拟机和物理机映射关系.设计了针对该模型的分解优化算法——简化次梯度算法求解拉格朗日对偶问题,证明了该算法可以获得原始模型问题的最优解.仿真实验表明算法可行且具有良好的收敛特性,并给出了CUM模型在真实云环境下的应用场景.