[发明专利]私有云环境下基于遗传禁忌混合算法的资源调度策略方法

摘要

一种私有云环境下基于遗传禁忌混合算法的资源调度策略。第一步：随机产生初始种群；第二步：判断种群是否达到算法终止条件，若满足，则输出最优解；第三步：计算种群中所有个体适应度函数值；第四步：采取最优个体保留法和锦标赛法选择策略来选取下一代种群；第五步：依据交叉概率将选取的个体进行交叉，产生两个子代个体；第六步：依据变异概率进行变异操作，产生新的子代个体；第七步：用禁忌搜索算法对使用遗传算法产生的子代个体进行优化；第八步：生成新一代种群，返回至第二步。本发明设计了具有良好全局性与并行性的资源调度策略，避免了遗传算法的早熟现象。

主权项

1.一种私有云环境下基于遗传禁忌混合算法的资源调度策略,其特征是通过对遗传算法与禁忌搜索算法的融合,决定资源调度方式将任务映射到私有云环境的物理服务器,优化初期使用遗传算法得到子代，然后使用禁忌搜索算法对其进行优化，循环算法至满足终止条件；通过将遗传算法和禁忌搜索算法相结合,给禁忌搜索算法提供了一个好的初始解,先用遗传算法优化,待算法优化到比较好的子代之后,再用禁忌搜索算法继续优化,如此反复；遗传算法每迭代一次,禁忌搜索算法迭代多次，通过最优保存策略,使算法呈现单调变化的趋势,在算法实现的时候保存每一次迭代的最优解直接送入下一次迭代；含有以下步骤:第1步：随机产生初始种群,给定各参数,设置迭代次数,种群规模,交叉概率,变异概率；第2步：判断遗传算法的停止准则是否满足,如果满足,输出结果,否则继续以下步骤；第3步：计算适应度函数,对于资源调度策略优劣的评价,目标函数取为物理计算机资源利用率与SLA违背率的综合函数,适应度函数如下：Z＝∑i∈M(t1fiR+t2fiS)这里，fiR为第i台物理服务器的资源利用率函数，fiS为第i台物理服务器的SLA(Service‑LevelAgreement，服务等级协议)违背率评价函数，t1，t2为资源利用率与SLA违背率的权重值,M为物理服务器总数量；适应度函数值最大的个体即为最优个体；第4步：选择：得到每个个体的适应度函数后,采用最优个体保留法与锦标赛选择法来实现选择操作,具体步骤如下：步骤(1)、采用最优个体保留方法，将选中的个体直接复制到子代，进行步骤(2)；步骤(2)、采用锦标赛选择方法：从种群中随机选取两个个体，并生成一个随机数，若随机值小于给定选择概率值r1，则选择较优的个体，否则选择较劣的个体；第5步：交叉：对于每一个个体,生成0,1之间的随机数r2,如果r2≤pc,则对染色体进行变异,否则考虑下一个个体，从选出的两个个体随机选择一个切点,将切点两侧分别看作两个子串,将右侧的子串分别交换,则得到两个新的个体；第6步：变异：依据变异概率pm进行变异；第7步：将遗传算法得到的子代作为禁忌搜索算法的初始解，依据最优规则将迁移方案作为邻域，使用禁忌搜索算法进行优化；第8步：更新种群,以新的种群返回第3步,继续遗传算法。