[发明专利]一种云计算系统的服务资源动态调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网领域，特别是涉及通信网络，以及优化理论。

背景技术

云计算(Cloud Computing)从狭义上讲是指打基础设施的交付和使用模式,即通过网络按需、易扩展的方式获取所需的资源。广义上云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络按需、易扩展的方式获得所需服务。提供资源的网络称为"云",其计算能力通常是由分布式的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建决定的。

云计算提供的服务资源的类型可将云计算划分为3大类:基础设施服务(IaaS)、平台服务(PaaS)、软件服务(SaaS)，基础设施服务通过虚拟化和分布式存储等技术,实现对包括服务器、存储设备、网络设备等各种物理硬件资源的抽象,从而形成了一个按需分配且可扩展的虚拟化资源池。IaaS对外提供的是各种基础设施服务,如虚拟主机、磁盘及主机互联而成的网络。这些虚拟主机不仅可运行Windows操作系统,还可运行Linux操作系统,在用户看来,它与一台真实的物理主机是没有区别的。目前具有代表性的IaaS产品有:亚马逊(Amazon)AWS中的虚拟机EC2、云存储平台为开发者提供了应用程序的开发环境和运行环境,将开发者从繁琐的IT环境管理中解放出来,自动实现应用程序的部署和运行,使开发者能够将精力集中于应用程序的开发,极大地提升应用的开发效率。PaaS主要面向软件应用程序的开发者。Google的AppEngine和国内的新浪SAE都采用了PaaS的模式。软件即服务主要面向使用软件的终端用户。一般来说SaaS将软件功能特定的接口形式发布,终端用户通过网络浏览器就可使用软件功能。终端用户将只关注软件业务的使用,除此之外的工作,如软件的升级等是在客户端实现的,对终端用户都是透明的，云计算体系架构参考模型如图1所示。

云服务的资源优化是为不同目标、从不同角度为基础进行资源的调配或控制,代表性的资源最大化内容包括:满足用户的资源请求,使用成本最低,最大资源利用率等优化目标函数,进一步细分主要工作集中在资源节能技术、资源负载平衡、虚拟机迁移及高可靠QoS服务。

目前云计算系统的服务资源动态优化技术主要有：

1.静态初始化优化管理

静态初始优化管理主要针对用户的任务、资源需求及能耗最低策略设计,基于任务是从用户角度出发,而基于资源粒度是从资源需求进行研究。

(1)基于任务特征的优化资源节能管理主要是根据任务特征来优化资源分配策略。部分学者提出了基于临时覆盖的优化分配策略,该策略首先根据虚拟机的相关属性建立一个表,该表根据不同的虚拟机组合,及计算对应的执行速度和支付成本,然后按照这个速度进行递増排序来构建这个排序表,并从中选择满足资源需求的最小支付成本集合,此成本就是资源运行效能最大化。

(2)基于资源粒度的优化是从任务对资源的偏好的差异对虚巧机进行初始或重新配置,通过对资源优化组合获得成本更低的虚拟机到物理机的映射配置。根据用户的任务需求分为单资源和多资源,在单资源配置中,保证用户需求得到满足条件下,寻求最小资源需求下的最大化物理机效能,支配资源公平性分配策略DRF是一种常用的策略，在多资源需求分配中,为解决分配的公平和效率平衡,往往采用折中的策略。

2动态优化技术管理

动态优化技术节能是通过动态地监测资源使用情况,并根据实际情况做出相应的调整。DVFS是用硬件的方法调整工作频率实现的节省电能,虚拟机配置优化和迁移则是通过动态修正物理机的能效获得节能。

(1)DVFS节能技术

DVFS即动态电压频率调整,动态技术则是根据芯片所运行的应用程序对计算能力的不同需要,动态调节芯片的运行频率和电压,从而达到节能的目的。降低频率可降低功率,但是单纯地降低频率并不能节省能量。除此之外,DVFS方法能够利用因任务交互而导致的空闲时间。利用与任务相关的空闲期时间来执行任务,即在负载空闲时间降低频率和电压,达到降低能耗的作用。

尽管上述优化技术使云计算资源利用效能获得了提升，但尚不能满足大范围的动态应用需求，为此有必要提出一种满足QoE的服务资源动态调节机制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过建立云计算系统中的无线mesh网络资源优化模型和进行云服务单元的服务精细化管理，实现云计算系统服务资源的自适应调节能力。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤，如图2所示：

A、建立云计算系统中的无线mesh网络资源优化模型；

B、进行云服务精细化管理。