基于OpenStack的资源调度算法研究

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云计算是传统计算机技术与网络技术发展融合的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。目前的云计算系统通过虚拟化技术将计算机硬件提供的资源构建成一个资源池,并将这些资源作为服务向用户提供。使用云计算服务的用户越来越多,资源池的规模也越来越大,如何才能高效的利用资源、提高数据中心的资源利用率对于规模庞大的数据中心来说至关重要。论文针对当前主流的OpenStack开源云计算平台,在OpenStack的资源调度策略基础上,提出了一种基于OpenStack的动态分布式资源调度算法。论文研究的意义在于,通过增加开源云计算平台OpenStack的动态资源调度功能,提高其资源利用效率、节省物理资源消耗成本,使其更加符合企业对云计算系统的需求,推进开源云计算产业的发展,进而促进云计算的企业级应用。论文首先介绍了云计算的基础知识,包括整体架构、实现机制等内容,对云计算相关的资源调度内容进行了研究与对比分析,详细研究了目前各大云计算供应商所使用的调度策略尤其是负载均衡策略的资源调度算法;接下来,论文重点针对OpenStack平台的逻辑架构与当前使用的调度策略进行了详细的研究,对其算法的不足之处进行了分析,指明OpenStack的资源调度在动态调度方面的缺失;然后,论文对通用数据中心及OpenStack平台中涉及的虚拟资源都进行定义与建模,并提出利用虚拟资源迁移技术的动态分布式资源调度算法和策略,选取CPU、内存、存储能力等硬件属性为指标,进行综合负载均衡状况分析,并定义数据中心和物理服务器的不均衡度的概念以验证算法;在论文的最后,论文研究了当前主流的CloudAnalyst资源调度模拟系统,在该模拟系统上对论文提出的分布式资源调度算法与OpenStack当前使用的调度算法、随机调度算法以及模拟系统CloudAnalyst提供的节流分配调度算法进行对比实验,实验数据证明,本文提出的算法不仅在处理用户请求时能够将虚拟机部署在更为合适的服务器上,还能够根据数据中心的实时监控数据动态的对虚拟资源进行迁移,实现更佳的负载均衡。
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