[发明专利]移动云计算中一种基于鲁棒优化的联合资源预留配置算法

说明书

本发明公开了一种移动云计算中的联合资源预留配置方法。针对移动云计算环境下无线通信资源与虚拟计算资源对移动应用服务的双重影响，已有的资源预留配置算法没有考虑未知用户需求概率分布信息时算法的适用性等问题，本发明提出一种基于鲁棒优化的联合资源预留配置算法，在最坏情况下将资源预留配置的不确定性问题转化为带有约束保护水平的易于求解的鲁棒优化模型，同时将无线通信资源和虚拟计算资源的预留配置结合在一起，对二者的分配量进行匹配，从而既降低了问题复杂度，实现了云服务提供商的最小预留配置成本，又实现了无线资源与虚拟资源的联合优化配置，有效提升了资源利用率和用户服务质量。

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其是移动云计算环境中的资源预留和配置方法。特别涉及移动用户对接入端无线资源和云端虚拟资源分配的整体服务满意度，以及用户需求不确定情况下联合资源预留配置的鲁棒优化模型。

背景技术

移动云计算是云计算和移动互联网相融合的产物，是近年来快速发展的一种新型应用模式。移动云计算使人们可以随时使用各种移动设备来方便快捷地获取云计算提供的按需服务，使云计算的优势得以全面体现，同时大大增强了移动互联网数据的高效传输和处理能力，降低了移动终端的能量消耗。移动云计算资源配置是指云服务提供商将有用资源通过网络分配给用户以运行移动应用的过程，主要包括数据处理所需的云端虚拟资源和移动终端接入网络所需的无线资源。资源配置一方面要满足移动用户的资源需求，另一方面要尽可能提高资源的有效利用率，因此，云服务提供商的资源配置问题是关系到移动云业务是否能成功完成、云资源能否有效利用及运营成本的关键问题。

目前比较经典的资源配置方法主要是资源按需配置和资源预留配置两种方案。资源按需配置(参见文献：Ying S.,Yuzhong S.,and Weisong S.,A Two-Tiered On-DemandResource Allocation Mechanism for VM-Based Data Centers.IEEE Transactions onServices Computing,6(1),2013:116-129)是指云服务提供商通过虚拟化技术，实时且动态的为用户调度所需的各种资源，以随时满足用户的波动需求。资源预留配置(参见文献：Chaisiri,S.,Lee.B.-S.,and Niyato.D.Robust Cloud Resource Provisioning forCloud Computing Environments.IEEE International Conference on Service-Oriented Computing and Applications(SOCA),2010:1-8)是指云服务提供商以较低的定期价格提前一段时间预留资源，当应用请求到来时，优先利用预留资源满足用户需求，此时的资源利用成本低于按需资源配置方案的直接利用成本，从而有效减少云服务提供商的整体资源配置成本，提升用户的服务质量。在资源预留配置方案中，用户需求的无法预知和不确定性会造成资源预留量过少或过多，预留资源过少可能无法满足用户的应用需求，承担较高的过需资源调度成本，反之会造成资源的浪费。