[发明专利]一种基于离子运动算法的云计算资源调度方法

说明书

本发明涉及一种基于离子运动算法的云计算资源调度方法，属于云计算领域。该方法包括：S1：初始化各个服务器参数，给出超时赔偿参数；S2：用户提交任务；其中，用户提交的任务包括：任务CPU、内存需求和期望完成时间；S3：采用离子运动算法得到资源调度的分配方案，即任务与服务器的映射关系；S4：调度器根据步骤S3得到的分配方案进行资源调度。本发明在满足用户需要的同时，快速部署云任务，使得云服务提供商加快部署进度、减小主机的规模、提升服务水平、提高资源利用率和管理效率、降低运营和维护的成本，提升市场竞争力。

技术领域

本发明属于云计算领域，涉及一种基于离子运动算法的云计算资源调度方法。

背景技术

随着IT行业的快速发展，信息科学技术己经进入大数据、数据挖掘、云计算的新时代。云计算是一种新型的以用户服务为中心的商业计算模式，运用虚拟化技术将分布于不同地理位置、不同功能的计算节点资源虚拟成庞大的虚拟资源池供用户使用。由于云计算涉及到虚拟化技术、并行运算、高效的数据通信和存储，且自身的状态也处于不断的变化中，因此，云计算任务调度策略己是实现云计算的关键所在。

云计算的资源调度，是指在某个云环境下，根据该环境下资源的使用策略和不同资源的消费者需求，在使用者之间进行的资源的调度过程。由于云计算平台的资源是异构的，在调度时候既要考虑用户需求的动态改变还要考虑系统的协调以及成本因素，因此如何高效的对云资源进行调度成为云计算研究的一个难点。

资源调度的评价指标包括：集群性能、服务质量、经济效益、负载均衡等。近年来学者在云环境下的资源调度方面做了很多研究工作。大多研究工作关注于性能为中心的调度，服务质量为中心的调度和以经济原则为目标的调度。但大多数研究没有考虑任务超时的成本问题，即云服务提供商承诺的延时赔偿。而且，大多数研究是基于单一目标，调度过程中往往会过度优化某一项指标，但恶化其他指标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于离子运动算法的云计算资源调度方法，该方法具有较快的调度速度，降低运行商的运营成本，从而提高云服务商经济效益。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于离子运动算法的云计算资源调度方法，该方法包括以下步骤：

S1：初始化各个服务器参数，给出超时赔偿参数；其中，服务器参数包括：服务器个数以及每个服务器拥有的CPU和内存信息；

S2：用户提交任务；其中，用户提交的任务包括：任务CPU、内存需求和期望完成时间；

S3：采用离子运动算法得到资源调度的分配方案，即任务与服务器的映射关系；

S4：调度器根据步骤S3得到的分配方案进行资源调度。

进一步，所述步骤S3具体包括：

S31：初始化种群的产生：系统随机生成S个任务与服务器的对应序列，即S个阴离子和阳离子，所有的离子个体组成一个种群；

S32：计算适应度值；

S33：选择操作：选择适应度值高的个体演化到下一代种群；

S34：更新操作：根据适应度值高低和离子之间的吸引力排斥力更新阴阳离子位置；

S35：是否达到迭代次数，是则选择适应度值最大的个体，得到该个体任务与服务器的对应方案；若没有达到迭代次数，则转到步骤S34选择出适应度值较高的S个个体继续循环。

进一步，所述步骤S32具体包括：

S321：根据分配方案，计算每台服务器运行时间，超时任务；

S322：计算出个体所需成本W，根据适应度函数，计算每个个体的适应值；