云计算环境下基于多目标优化的虚拟机放置研究

张从越 付 雄 乔 磊

1(南京邮电大学计算机学院 江苏 南京 210023)

2(北京控制工程研究所 北京 100190)

0 引 言

云数据中心的规模日益增长导致其产生的能源消耗及成本呈指数级增长[1]。每个物理机利用虚拟机化技术可以运行多个虚拟机[2]。利用虚拟机化技术管理云数据中心的资源，可以在一定程度上缓解数据中心的压力，但是最根本的解决方法仍然是资源调度即实现虚拟机部署策略。所以如何通过资源调度来节约构建云数据中心的成本已经成为云计算领域的研究热点[3]。本文主要通过优化虚拟机放置策略来提高物理主机资源利用率，降低云数据中心的能耗，保证云数据中心各个物理机之间负载均衡。

虚拟机放置问题属于NP难度问题[4-5]。在建立大型数据中心的时候，企业需要平衡其成本和效率，尽可能在满足客户对高质量服务的需求的前提下，降低能耗，节约成本。因此，关于通过虚拟机放置来实现云数据中心节能和提高数据中心服务质量的方案的研究越来越多。

文献[6]引入一种改进装箱算法进行虚拟机迁移，优化资源分配，同时引入一个阈值定义虚拟机的迁移时机，以合并的手段降低主机活跃数量。但该方法忽略了在迁移过程中的开销即迁移代价。文献[7]提出了动态虚拟机迁移算法，通过量化负载均衡度解决云数据中心的负载不均衡问题。文献[8]提出了以保证单个虚拟机运行性能为前提的虚拟机整合调度算法，通过减小虚拟机迁移时间来保证虚拟机性能，从而提升整体的服务质量。……