云计算中虚拟资源调度策略探讨

蒋明　蔡梦臣　方圆　刘军（安徽省电力公司信息通信分公司，安徽合肥　230088）



云计算中虚拟资源调度策略探讨

蒋明蔡梦臣方圆刘军
（安徽省电力公司信息通信分公司，安徽合肥230088）

【摘 要】云计算作为一种新型服务计算技术，可以有效处理海量数据及服务，可以很好解决大规模计算以及资源管理问题。云计算的一个核心问题在于实现虚拟资源的有效调度。但基于云计算的资源具有异构性、多态性，用户需求具有多样性，因此在云计算中进行虚拟资源调度成为难点。基于此，本文对云计算中虚拟资源调度策略进行探讨。文中首先对云计算中虚拟资源调度技术进行概述，然后对云计算中虚拟资源调度策略进行探讨。

【关键词】云计算虚拟资源调度策略

1　前言

云计算作为一种新型服务模式，融合了虚拟化技术、分布式计算、网格计算等技术。云计算可以很好的解决海量数据与服务，可以有效解决大规模计算以及资源管理问题。虚拟化技术可以实现基于硬件资源的虚拟资源构建，可以满足硬件资源利用最大化，也可以为服务提供所需的虚拟资源。在云计算中的核心问题为实现虚拟资源的有效调度，但基于云计算的资源具有异构性、多态性，用户需求具有多样性，因此在云计算中进行虚拟资源调度成为难点。基于此，本文对云计算中虚拟资源调度策略进行探讨。

2　云计算虚拟资源调度技术

2.1虚拟化技术

虚拟化技术的产生是基于计算机技术的出现而产生的，是云计算可以实现的关键。虚拟化指的是一个表现逻辑群组或者是计算机资源的子集过程，通过资源抽象，用户可以采用比原本组态更好的方式进行。虚拟化技术种类较多，目前使用较为广泛的为服务器虚拟化。为了实现服务器虚拟化，必须进行CPU、内存、I/O接口三大硬件资源的虚拟化，必须进行动态资源管理，必须进行服务器的动态迁移。

服务器虚拟化技术可以很好的完成数据中心物理服务单元的压缩以及整合，可以提高服务器的平均使用效率。

2.2服务器资源管理

在服务器资源管理中，服务器IP分配功能具有重要功能，可以实现：

（1）应用系统视图，包括系统名称、系统分配ip统计信息两部分。

（2）Vlan视图，包括Vlan信息以及Vlan统计信息两部分。

（3）Vlan分配视图，给出了具体分配ip的图形表格，用户只要双击单元格就可以为相应的设备或者设备组分配IP了，并且此Vlan必须是数据中心的Vlan，可以在列头输入相应的vlan号进行查询，也可以点击下拉选择框进行选择，点击一下相应的Vlan就可以显示相应的Vlan的视图了。

（4）设备列表。包括创建设备组，删除设备组，加入设备，移除设备，添加应用系统五部分。

3　云计算中虚拟资源调度策略

3.1虚拟资源调度策略

虚拟资源调度策略是在资源调度管理基础上实现的最上层策略，由云数据中心的管理者决定。虚拟资源调度策略的主要目标为：

（1）提高系统的资源利用率。虚拟资源通过动态优化分配物理资源，从而降低云计算服务过程中所需的物理资源，今儿提高系统的资源利用率。

（2）降低云计算数据中心的能耗。在世界范围内，由于大规模云数据中心的广泛部署，高能耗、高污染问题成为制约云计算发展的主要问题。虚拟资源调度可以实现计算资源的合理分配，降低数据中心的能耗。

（3）实现经济利益最大化。云计算作为一种新型的商业模式，在方便人类生活的同时还具有巨大的商业价值。

3.2基于DVFS的虚拟资源调度策略

此种虚拟资源调度策略主要通过动态模式调整服务器CPU的工作电压与工作频率，从而实现节能，降低中心能耗的目的。建立CPU功耗模型。对于CPU功耗来讲，分为静态功耗与动态功耗两种。静态功耗包括CPU工作时的固有功耗、CPU动态调整电压与频率时的功耗，相对来讲，这是固定值，不在优化调度策略考虑范围内，因此，降低动态功耗是关键。

3.3基于虚拟机动态配置的资源调度策略

虚拟机动态配置的资源调度策略主要目的在于减少物理机所需的物理资源，提高系统的资源利用率。基本思想为虚拟资源动态分配物理资源。

（1）人们针对虚拟机重新配置计算时间以及虚拟机迁移时间，关于高效配置以及迁移虚拟机到物理服务器，人们提出了基于优化总调度时间算法的资源调度策略。但这种策略只考虑了CPU及其内存资源利用率问题，如果大量虚拟机部署策略生成、比较以及虚拟机迁移均会增加数据中心能耗。

（2）基于云计算环境下的物理资源负载均衡问题，人们提出了基于多属性层次分析的虚拟机配置策略。负载均衡指的是所有物理服务器的平均资源利用率基本相同。此种策略的基本方法为：通过对策略相关元素进行分解，层次分为目标、准则、方案等，进行定性、定量分析，最终得到所需的决策方案。主要对象为物理服务器和虚拟服务器的、内存、网络带宽三个属性。该策略只考虑了资源的异构性，可以很好的减少服务器负载，实现负载均衡。但此种模式没有考成本以及能耗问题。

4　结语

本文主要对云计算中的虚拟资源调度策略进行探讨。文章在概述云计算中的虚拟资源调度的技术的基础上，探讨虚拟资源调度策略。云计算环境中虚拟资源调度策略分为两种，即：基于DVFS的虚拟资源调度策略、基于虚拟机动态配置的资源调度策略。

参考文献：

［1］许力，曾智斌，姚川.云计算环境中虚拟资源分配优化策略研究［J］.通信学报，2012，1.

［2］庄威，桂小林，林建材，等.云环境下基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略［J］.西安交通大学学报，2013，47（2）:28-32.