云计算资源调度研究综述

云计算资源调度研究综述
云计算资源调度研究综述

云计算综述报告

云计算综述报告 姓名: 学号: 专业: 班级: 指导教师:

摘要 云计算(Cloud computing)已经成为了IT界的热门技术,甚至被视为将根本改变生活方式和商业模式的革命技术。借助云计算,网络服务提供者可以在瞬息之间,处理数以千万计甚至亿计的信息,实现和超级计算机同样的效能。云计算可以被视为网络计算和虚拟化的融合:即利用网格分布式计算处理能力,将IT资源构筑成一个资源池,再加上成熟的服务器虚拟化、存储虚拟化技术,是用户可以实时的监控和调配资源。 本文主要首先介绍云计算的概念和国内外的发展状况,然后介绍云计算的原理、核心技术,现状,最后是关于云计算的挑战及其展望。 关键词:云计算虚拟化云存储分布式计算 1 云计算的概念 计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构、以PC机为主体的客户/服务器分布式计算架构、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构(SOA)及基于Web2.0应用特征的新型架构。计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变史云计算发展的时代背景。 云计算由英文Cloud computing直接翻译而来。这样通俗的得技术术语,却难以找到业界统一的定义。云概念这个术语的诞生和使用纯属偶然,在互联网技术发展的早期阶段,技术人员都习惯性的将互联网画成一朵“云”来代表,因为这样一来,人们就可以简化网络内部的技术细节和复杂机制来方便讨论新技术。 云计算的定义众多,目前广为认同的一点是,云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是一种资源交付和使用模式,指通过网络获得应用所需的资源(硬件、软件、平台)。云计算将计算从客户终端集中到“云端”,作为应用通过互联网提供给用户,计算通过分布式计算等技术由多台计算机共同完成。用户只关心应用的功能,而不关心应用的实现方式,应用的实现和维护由其提供商完成,用户根据自己的需要选择相应的应用。云计算不是一个工具、平台或者架构,而是一种计算的方式。

云计算的关键技术及发展现状(1)

云计算的关键技术及发展现状 周小华 摘要:本文主要对云计算技术的应用特点、发展现状、利处与弊端以及对云计算的应用存在的主要问题进行了探讨分析,最后是关于云计算的挑战及其展望。 关键词:云计算;数据存储;编程模型 1.云计算定义 云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展而来的,是一种新兴的商业计算模型。目前,对于云计算的认识在不断地发展变化,云计算仍没有普遍一致的定义。计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构、以pc机为主体的c/s分布式计算的架构、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构(soa)以及基于web2.0应用特征的新型的架构。云计算发展的时代背景是计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变。“云计算”概念由google提出,一如其名,这是一个美妙的网络应用模式。在云计算时代,人们可以抛弃u盘等移动设备,只要进入google docs页面,新建一个文档,编辑其内容,然后直接把文档的url分享给朋友或上司,他们就可以直接打开浏览器访问url。我们再也不用担心因pc硬盘的损坏而发生资料丢失事件。 IBM公司于2007年底宣布了云计算计划,云计算的概念出现在大众面前。在IBM的技术白皮书“Cloud Computing”中的云计算定义:“云计算一词用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态地部署(provision)、配置

(configuration)、重新配置(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等。在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器。高级的计算云通常包含一些其他的计算资源,例如存储区域网络(SANs)。网络设备,防火墙以及其他安全设备等。云计算在描述应用方面,它描述了一种可以通过互联网Intemet进行访问的可扩展的应用程序。“云应用”使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务。任何一个用户可以通过合适的互联嘲接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计 算应用程序。” 云计算是基于互联网的超级计算模式,包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施,进行统一的管理和协同合作。云计算将IT 相关的能力以服务的方式提供给用户,允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下,通过Internet 获取需要的服务。 通过对云计算的描述,可以看出云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。现有的云计算实现使用的技术体现了以下3个方面的特征: (1)硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上.与传统的性能强劲但价格昂贵的大型机不同,云计算的基础架构大量使用了廉价的服务器集群,特别是x86架构的服务器.节点之间的巨联网络一般也使用普遍的千兆以太网. (2)应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源.传

云计算综述

云计算综述 作者:林铮 摘要:文章对时下比较流行的概念——云计算进行了一些简要的介绍,随即展开云计算将会涉及到的一些关键技术,并且对云计算发展带来的一些机遇与挑战做了比较详细的描述,最后对云计算进行了总结与展望。 关键词:云计算;高性能;分布式;SaaS 1云计算相关技术 1.1数据存储技术 为保证高可用、高可靠和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。另外。云计算系统需要同时满足用户的需求,并行地为大量用户提供服务。因此,云计算的数据存储技术必须具有高吞吐率和高传输率的特点。 云计算的数据存储技术主要有谷歌的非开源GF’s(Google File System)和Hadoop开发团队开发的GFS开源实现HDFS(Hadoop Distributed File System)。大部分rr厂商,包括Yahoo、Intel的“云”计划采用的都是HDFS的数据存储技术。GFS是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。它运行于廉价的普通硬件上,但可以提供容错功能。 它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。GFS与过去的分布式文件系统有很多相同的目标,但GFS的设计受到了当前及预期的应用方面的工作量及技术环境的驱动,这反映了它与早期的文件系统明显不同的设想。这就需要对传统的选择进行重新检验并进行完全不同的设计观点的探索。 1.2数据管理技术 云计算系统对大数据集进行处理、分析,向用户提供高效的服务。因此,数据管理技术必须能够高效的管理大数据集。其次,如何在规模巨大的数据中找到特定的数据,也是云计算数据管理技术所必须解决的问题。 云计算的特点是对海量的数据存储、读取后进行大量的分析,数据的读操作频率远大于数据的更新频率,云中的数据管理是一种读优化的数据管理。因此。云系统的数据管理往往采用数据库领域中列存储的数据管理模式,将表按列划分后存储。 云计算的数据管理技术以C,oogle的BigTable为代表,同时Hadoop也正在开发类似BigTable的开源数据管理模块。 Bigtable是一个分布式的结构化数据存储系统,它被设计用来处理海量数据:通常是分布在数千台普通服务器上的PB级的数据。C,oogle的很多项目使用Bigtable存储数据,包括Web索引、CoogleEarth、C,oogle Finance。这些应用对Bigtable提出的要求差异非常大,无论是在数据量上

云计算数据中心调度算法研究

云计算数据中心资源调度关键技术研究 项目背景 云计算是建立在计算机界长期的技术积累基础之上,包括软件和平台作为一种 服务,虚拟化技术和大规模的数据中心技术等关键技术。数据中心(可能是分布在 不同地理位置的多个系统)是容纳计算设备资源的集中之地同时负责对计算设备的能源提供和空调维护等。数据中心可以是单独建设也可以置于其他建筑之内。动态分配管理虚拟和共享资源在新的应用环境--云计算数据中心里面临新的挑战,因为云计算应用平台的资源可能分布广泛而且种类多样,加之用户需求的实时动态变化 很难准确预测,以及需要考虑系统性能和成本等因素使得问题非常复杂。需要设计高效的云计算数据中心调度算法以适应不同的业务需求和满足不同的商业目标。目前的数据中心调度算法依据具体的应用(计算资源,存储,搜索,海量信息处理等)不同采用不同策略和算法。提高系统的响应速度和服务质量是数据中心的关键技术指标,然而随着数据中心规模的不断扩大,能源消耗成为日益严重和备受关注的问 题,因为能源消耗对成本和环境的影响都极大。总的发展趋势是从简单的粗旷的 满足功能/性能需求的方式向精细的优化节能的方向发展。

2云计算数据中心资源调度方案分析 2.1 Google 解决方案 Google 也许是业界最早使用和发起云计算的厂家之一。因商业保密,其大部 分技术实现内容并未被外界了解。 从其公开发表的文献可及了解到其关于云数据中 心,搜索引擎网络设计,分布式文件系统以及并行处理模式 MapReduce 的概要设 计。Google 云计算平台架构,其基础平台是建立在 Map Reduce 结构之上。利用了 类似Hadoop 的资源调度管理方法。不过 Google 自己设计了文件系统( GFS hunkserver ),数据库系统(BigTable )以及其它相关系统。 2.2 Amazo n 解决方案 Amazon 目前被认为推广云计算应用最为成功的厂家之一。 它成功地推出了 EC2(弹性云计算),SQS (简单消息存储服务),S3(简单存储服务),SimpleDB (简单 数据库)等近十种云服务。Amazon 的云计算平台体系结构,其中(EBS: Elastic Block Service, Providi ng the Block In terface, Stori ng Virtual Mach ine Images )。 2.3 IBM 解决方案 的蟻㈱Q. 图一.多数据中心调度算法的参考体系结构

大数据云计算文献综述

大数据云计算文献综述 一个大数据的调查 摘要:在这篇论文中,我们将回顾大数据的背景以及当前发展状况。我们首先介绍大数据的一般应用背景以及回顾涉及到的技术,例如:云计算、物联网、数据中心,以及Hadoop。接下来我们着重大数据价值链的四个阶段,也就是:数据生成,数据采集,数据存储和数据分析。对于每个阶段,我们介绍应用背景,讨论技术难题以及回顾最新技术。最后,我们介绍几个大数据的代表性应用,包括企业管理,物联网,在线社交网络,媒体应用,集成智慧,以及智能电网。这些讨论旨在提供一个全面的概述以及对读者感兴趣的领域的蓝图。这个调查包括了对开放问题和未来方向的讨论。 关键字大数据云计算物联网数据中心Hadoop 智能电网大数据分析 1、背景 1.1大数据时代的曙光 在过去的二十年,数据在各种各样的领域内爆炸式增长。按照2011年来自国际数据公司(IDC)的报告,世界上总共的创建及复制的数据量达到1.8zb,在五年内增长了大约九倍[1]。在未来这个数字至少每两年增加一倍。在全球数据的爆炸增长下,大数据这个词主要来描述巨大的数据集。与传统的数据集相比,大数据通常包括非结构化数据,这需要更实时的分析。 另外,大数据也能在发现新价值上带来新优势,帮助我们帮助我们获得一个深入隐藏价值的认识,也导致新挑战,例如,如何有效地组织和管理这样的数据集。

近日,行业产生兴趣的大数据的高潜力,许多政府机构公布主要计划加快大数据的研究和应用[2]。此外,大数据问题往往覆盖在公共媒体,如经济学[3,4],纽约时报[5],和全国公共广播电台[6,7]。这两个主要的科学期刊,Nature和Science,还开通了专栏讨论大数据的挑战和影响[8,9]。大数据的时代已经到来超越一切质疑[10]。 目前,与互联网公司的业务相关联的大数据快速增长。例如,谷歌处理的数据达数百拍字节(PB),Facebook的生成日志数据每月有超过10 PB,百度一家中国公司百度,业务流程有数十PB的数据,而阿里巴巴的子公司淘宝每天的网上交易产生几十太字节(TB)的数据。图1示出的全球数据量的热潮。当大型数据集的数量急剧上升,它也带来了许多具有挑战性的问题,解决方案如下: 图一、持续增长的数据 信息技术的最新发展(IT)使其更容易以产生数据。例如,每分钟有平均72个小时的视频上传到YouTube[11]。因此,我们面临的主要挑战是从广泛分布的数据源中收集和整合大量的数据。 云计算和物联网(IOT)的快速发展进一步促进数据的大幅增长。云计算提供了安全措施,访问网站以及数据资产的渠道。在物联网的典范,遍布世界各地的传感器正在收集和传送数据到云端进行存储和处理。这样的数据在数量和相互关系将远远超过对IT架构和现有企业的基础设施的能力,以及它的实时要求也将极大地强调可用的计算能力。日益增长的数据造成怎样在当前硬件和软件的基础上存储和管理如此庞大的异构数据集的问题。

云计算的安全技术综述(改)教学内容

云计算的安全技术综 述(改)

云计算的安全技术综述 ** 摘要:云计算是一类新兴的计算方式,也是一种按使用量付费的全新交付模式,因其使快速 有效处理海量的数据变为可能,从而引起社会各界的广泛关注。本文首先论述了云计算的兴起渊源,分析了算法的优越性,并介绍了该技术带来的安全问题及其相应的技术,最后介绍了相关应有及未来的发展方向。 关键词:云计算;云计算安全;安全技术及应用 Keyword:Cloud Computing,Cloud Computing Security,Security Technology and application 0 引言 云是一种并行和分布式系统组成的一组相互关联和虚拟化的计算机,它基于服务层协议动态配置,作为一个或多个统一的计算资源,基于服务商和消费者之间通过谈判建立[9]。而所谓的云计算,是通过基Internet的计算方式,把共享的软硬件资源、信息按需供给计算机和其他设备,是一种按使用量付费的全新交付模式。 随着社会信息化与网络技术的快速发展,各种数据呈现出一种爆发式的增长,正是因为云计算的存在,使快速有效处理海量的数据变成可能。而云计算多用户、虚拟化、可扩展的特性使传统信息安全技术无法完全适用于云计算平台。因此,云计算的存在又带来了一个新的安全问题,它成为制约云计算发展的一大重要因素。本文首先阐述了云计算的理论依据,然后再对其带来的安全问题、关键技术及其应用进行讨论。 1云计算的理论依据 云计算的概念是由2006年Google提出的,它可认为是分布计算、并行计算、网格计算等多种计算模式混合的进一步演化[17]。 1.1云计算的服务模型 现如今,云计算主要提供以下三个层次的服务:IaaS、SaaS和 PaaS。 基础设施级服务(IaaS)是通过Internet向用户提供计算机、存储空间、网络连接、防火墙等等的基本的计算机资源,然后用户可以在此基础上随心所欲的部署和运行各种软件,其中包括OS和应用程序,通过网络,消费者可以从完善的计算机基础设施获得服务。 软件级服务(SaaS)是一种通过Internet提供软件的模式,用户可以直接向供应商租用基于Web的软件,用来管理企业的运营却不需要购买,但是,云用户没有管理软件运行的基础设施、平台的权限,只能做一些非常有限的应用程序的设置。 平台级服务(PaaS)是将软件研发平台作为一种服务以SaaS的模式交付给用户,因此,PaaS实际上也是SaaS应用的一种,但它主要面向的是进行开发的工作人员,并为其提供在互联网上的自主研发、检测、在线部署应用。 1.2云计算的成功优势

云计算概述课程大纲

云计算技术-培训课程方案 ——云计算培训之一:云计算概述 课程简介: 随着网络带宽的不断增长,通过网络访问非本地的计算服务(包括数据处理、存储和信息服务等)的条件越来越成熟,于是就有了今天我们称作“云计算”的技术。之所以称作“云”,是因为计算设施不在本地而在网络中,用户不需要关心它们所处的具体位置,于是我们就像以前画网络图那样,用“一朵云”来代替了。其实,云计算模式的形成由来已久(谷歌公司从诞生之初就采用了这种模式),但只有当宽带网普及到一定程度,且网格计算、虚拟化、SOA和容错技术等成熟到一定程度并融为一体,又有业界主要大公司的全力推动和吸引人的成功应用案例时,它才如同一颗新星闪亮登场。 李德毅院士指出云计算将会给信息产业带来巨大的影响,将使信息技术整体结构发生改变,今后更多的软件会逐步转移到云计算环境中,更多的用户也将受益于云计算服务。随着云计算的研究深入和应用发展,它将成未来主流应用模式。 由于云计算技术起源于企业界而非学术界,各种技术文献很难寻获,大多数书籍和报告会都还停留在概念阶段,目前还未见到对云计算技术进行全面、深入剖析的教科书式出版物和深度技术培训课程。我们理解相关IT从业人员渴望弄清云计算技术本质和细节的迫切心情,特策划了这个系列培训课程。 … 课程目标: 本课程旨在让大家弄清:云计算是什么云计算的产生背景和动力云计算系统架构主流云计算方案的技术原理是什么如何着手云计算技术研发什么是云数据管理技术云计算未来发展方向 课程知识点: 学员通过学习,将掌握和了解下列技能与知识点: 1.云计算概念与起源 2.云计算应用与发展现状 3.云计算的典型技术方案 4.】 5.云计算优势分析 6.云计算技术架构与关键技术 7.云计算产业及应用情况 8.电信运营商的云计算发展策略 9.Google云计算系统架构 10.IBM“蓝云”系统架构 11.Amazon云计算系统架构 12.Salesforce云计算解决方案 13.。

云计算技术研究综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fc9830905.html, 云计算技术研究综述 作者:刘永 来源:《软件导刊》2015年第09期 摘要:随着互联网不断发展和海量数据处理需求增加,云计算作为新兴计算模式受到广 泛关注。采用云计算不仅可满足海量数据处理需求,还可提高IT资源利用率、降低IT成本、简化IT管理。从云计算技术角度出发,介绍云计算概念及其优势、国内外研究现状、云计算关键技术及所面临的挑战,为云计算研究提供借鉴。 关键词:云计算;云计算技术;综述 DOIDOI:10.11907/rjdk.151976 中图分类号:TP3-0 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2015)009000403 0 引言 近年来,随着互联网信息爆炸式增长和社会对海量信息处理需求的增加,使以往IT计算模式不能满足当前各种计算的需求,促使诞生新一代计算模式——云计算。计算模式经历了网格计算、并行计算、效用计算等阶段,云计算作为一种新兴计算模式,虽然提出和应用时间不长,但由于其具有巨大优势,因而受到各类企业、科研机构、政府机关广泛关注,具有广阔前景。 实际上,许多公司和科研机构在多年以前就已开始云计算相关研究和规划,为新一轮竞争作准备。2007年,Google、IBM等公司便与美国高校发起云计算计划,并取得初步成功。当前,Google、微软、Amazon等都推出各自“云计算”计划;国内华为等也正在进行云计算方面相关研究,世界各大高校和科研院所也对云计算开展了深入研究。 1 云计算 1.1 云计算定义 自云计算概念提出来,其内涵不断丰富,但研究者们对云计算始终没有统一定义。 美国加州大学伯克利分校发布的云计算白皮书[1]认为,云计算既是互联网上以服务形式 提供的各类应用,也是数据中心为这些服务提供支持的软硬件资源。美国国家标准与技术研究院对云计算的定义为[2]:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用、便捷、按 需网络访问,进入可配置计算资源共享池(包括网络、服务器、存储、应用、服务等资源),

云平台资源优化调度报告

云平台资源优化调度报告 1.项目的立项依据 1.1.研究背景及意义 云计算的出现改变了企业的发展模式,通过创新以及扩展IT能力,从而为企业带来了更多的商机。云计算是由大量不同的计算机资源,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等通过分布式系统和虚拟化技术,将所有资源看做是一个资源池,进行统一的管理和调度,然后通过需求分配计算、存储和其他服务给相应客户[1]。 云中的资源都是通过虚拟化后再交付给用户使用,但是虚拟化只是实现云计算的一项关键技术而已,它实现了应用软件与物理硬件的松耦合。但只有虚拟化技术是远远不够的,如何对池化的资源进行合理高效的调度,才是实现云计算的关键。 在云环境下,其资源的规模较大,因此对云资源的调度是一个复杂的过程。云平台上的资源调度相对而言还处于初始发展阶段,在这个领域里比较成熟的系统并不多。因此云平台上的资源调度仍有待进一步的研究。 在传统的平台管理模式下,每个平台和系统都需要部署相应的硬件资源,从而导致所需的硬件设备众多,能耗大且资源利用率低下,同时,基础设施的建设以及设备的维护等成本支出较大。云计算的出现很好的解决了传统平台所出现的问题。在云环境下,通过虚拟化技术,将所有资源看做是一个统一的资源池,实现了基础设施的统一管理,有效地降低了设备管理成本,并以资源共享的模式,根据企业业务需求自动调整资源分配。 目前,云计算技术还在起步阶段,并且具有十分广阔的应用前景。在云计算的相关技术中,其核心技术就是资源管理。它主要的功能就是接受来自云计算用户的资源请求,然后将特定的虚拟资源分配给资源请求者。近几年,出现了很多关于合理分配池资源(计算、存储、网络和服务等)的相关研究,其研究重点主要包括池资源分配的自适应性、安全性、公平性以及高效性等方面的优化设计。在现有的研究工作中,有许多可借鉴之处,但要满足复杂的云计算应用提供的SLA,仍不够完善,存在着进一步优化的可能性。 1.2.国内外现状研究 近几年,云计算已成为IT行业以及学术领域的研究热点。这部分就云资源调度方面所做的研究进行了总结,同时对资源负载均衡相关算法进行了比较分析

云计算研究现状文献综述及外文文献

本文档包括该专题的:外文文献、文献综述 文献标题:An exploratory study on factors affecting the adoption of cloud computing by information professionals 作者:Aharony, Noa 期刊:The Electronic Library, 33(2), 308-328. 年份:2015 一、外文文献 An exploratory study on factors affecting the adoption of cloud computing by information professionals (影响云计算采用与否的一个探索性研究) Aharony, Noa Purpose - The purpose of this study explores what factors may influence information professionals to adopt new technologies, such as cloud computing in their organizations. The objectives of this study are as follows: to what extent does the technology acceptance model (TAM) explain information professionals intentions towards cloud computing, and to what extent do personal characteristics, such as cognitive appraisal and openness to experience, explain information professionals intentions to use cloud computing. Design/methodology/approach - The research was conducted in Israel during the second semester of the 2013 academic year and encompassed two groups of information professionals: librarians and information specialists. Researchers used seven questionnaires to gather the following data: personal details, computer competence, attitudes to cloud computing, behavioral intention, openness to experience, cognitive appraisal and self-efficacy. Findings - The current study found that the behavioral intention to use cloud computing was impacted by several of the TAM variables, personal characteristics and computer competence. Originality/value - The study expands the scope of research about the TAM by applying it to information professionals and cloud computing and highlights the importance of individual traits, such as cognitive appraisal, personal innovativeness, openness to experience and computer competence when considering technology acceptance. Further, the current study proposes that if directors of information organizations assume that novel technologies may improve their organizations' functioning, they should be familiar with both the TAM and the issue of individual differences. These factors may help them choose the most appropriate workers. Keywords: Keywords Cloud computing, TAM, Cognitive appraisal, Information professionals, Openness to experience Introduction One of the innovations that information technology (IT) has recently presented is the

云计算技术的应用及发展趋势综述

Microcomputer Applications Vol. 27, No.10, 2011 专家论坛 微型电脑应用 2011年第27卷第10期 ·1· 文章编号:1007-757X(2011)10-0001-03 云计算技术的应用及发展趋势综述 虞慧群,范贵生 摘 要:云计算是当前信息产业的热点领域,具有广阔的应用前景。从定义、特征和模型3个方面,介绍了云计算的基本概念,对云计算的虚拟化、资源管理、安全性、分布式编程、数据存储等核心技术和云计算标准进行综述,并对分析主流的云计算技术应用及发展趋势进行分析。 关键词:云计算,云产业,云安全,服务 中图分类号:TP393 文献标志码:A 0 引言 近年来,云计算快速成为了一种广泛接受的计算模式。工业界和学术界对云计算的核心概念有了一定的共识,对云计算提供新的服务和消费商业模式有了基本认同。另外,云计算产业应用,需要满足服务质量需求、服务层协议和标准支撑,得到了普遍认同[1]。 鉴于云计算有广阔应用前景,世界上许多国家都将它列为优先发展的战略产业,众多企业投入大量人力物力开发云应用产品。然而,云计算产业尚处于发展的起步阶段。云计算从理论基础、技术、服务模式和标准化工作等方面都不够成熟。云计算的发展需要政府、企业和科研机构投入人力和物力,进行研究和开发。 本文主要综述云计算相关技术,着重阐述云计算的基本概念,核心技术和标准化工作,并分析主流的云计算技术应用及发展趋势。 1 云计算的概述 1.1云计算的定义 云计算是一种新型网络化计算模式,尚缺乏统一的定义。美国NIST 的定义是[ 2]:云计算是一种能够通过网络随 时随地、按需方式、便捷地获取计算资源(包括网络、服务 器、存储、应用和服务等)并提高其可用性的模式,这些资 源来自一个共享的、可配置的资源池,并能够以最省力和无 人干预的方式获取和释放。 云计算具有如下5个基本特征[3]: (1)计算能力以服务形式提供:服务的提供者与使用 者分离,使用者无需拥有IT 资产。 (2)基于网络的计算:可以通过互联网获取各种能力, 并可以通过标准方式访问,以通过众多瘦客户端或胖客户端 推广使用(例如移动电话,笔记本电脑,PDA 等)。 (3)资源共享:供应商的计算资源被集中,以便以多 用户租用模式服务所有客户,同时不同的物理和虚拟资源, 可根据客户需求动态分配和重新分配。客户一般无法控制或 知道资源的确切位置。这些资源包括存储、处理器、内存、 网络带宽和虚拟机器。 (4)快速伸缩性:可以快速有弹性地提供计算能力。 对客户来说,可以租用的资源看起来似乎是无限的,并且可 在任何时间购买任何数量的资源。 (5)用户根据自身的需求定制服务,支付服务的多少 取决于服务内容和服务形式的计量。 1.2 云计算的模型 云计算基于计算资源池,使各种应用系统能够根据需要 获取计算力、存储空间和各种软件服务[4]。云计算的参考模 型框架,如图1所示: 图1 云计算模型框架 ——————————— 基金项目:上海市曙光计划项目(07SG32) 作者简介:虞慧群,华东理工大学计算机科学与工程系,教授,博士生导师,上海,200237 范贵生,华东理工大学计算机科学与工程系,博士,助理研究员,上海,200237

云计算技术综述

云计算技术综述 摘要: 云计算是“以互联网为载体,利用虚拟化等手段整合大规模分布式可配置的计算资源。使其以服务的方式提供给用户,满足用户按需使用的计算模式”,然后从计算模式、科学研究、社会发展等多个维度阐明了云计算作为现代计算技术发展的必然产物所具备的发展意义,总结了国内外产业界、学术界、政府机构等在云计算方面的最新研究进展,深入分析了云计算研究过程中的重点和难点,最后指出了云计算未来的发展趋势。 关键词:云计算;虚拟化;海量数据处理 引言 所谓云计算,简单地说就是以虚拟化技术为基础,以网络为载体,以用户为主体为其提供基础架构"平台"软件等服务为形式,整合大规模可扩展的计算"存储"数据"应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算服务模式虚拟化为云计算实现提供了很好技术支撑,而云计算可以看作是虚拟化技术应用的成果。在过去的几年里,已经出现了众多云计算研究开发小组,如谷歌、微软、亚马逊、华为、百度、阿里巴巴、中国电信等知名IT企业纷纷推出云计算解决方案,同时,国内外学术界也纷纷就云计算及其关键技术相关理论进行了深层次的研究。本文力图在对各种云计算定义综合分析的基础上,提出1个相对系统和综合的参考性定义,挖掘云计算的技术本质和发展意义,总结国内外最新研究进展,剖析研究过程中的重点和难点,指出未来的发展趋势。 1、云计算的内涵和本质 目前关于云计算的定义已有上百种而维基百科对云计算的定义也在不断更新,前后版本的差别非常大。 据2011年给出的最新定义:云计算是一种能够将动态易扩展的虚拟化资源软件和数据通过互联网提供给用户的计算方式,如同电网用电一样,用户不需要知道云内部的细节,也不必具有管理那些支持云计算的基础设施。 伯克利云计算白皮书的定义:云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及数据中心中提供这些服务的软硬件设施。应用服务即Saas,而数据中心的软硬件设施即所谓的云。通过量入为出的方式提供给公众的云称为公共云,而不对公众开放的组织内部数据中心的云称为私有云。 美国标准化技术机构NIST定义云计算是一种资源利用模式,它能以方便、友好、按需

基于强化学习的云计算资源调度策略研究

上海电力学院学报 Journal of Shanghai University of Elect/z Power 第35卷第4期2019年8月Vol. 35,No. 4Aug. 2019 DOI : 10. 3969/j. issn. 1006 -4729.2019. 04. 018 基于强化学习的云计算资源调度策略研究 李天宇 (国网上海电力公司信息通信公司,上海200030) 摘要:提出了一种基于强化学习的云计算虚拟机资源调度问题的解决方案和策略。构建了虚拟机的动态负 载调度模型,将虚拟机资源调度问题描述为马尔可夫决策过程。根据虚拟机系统调度模型构建状态空间和虚 拟机数量增减空间,并设计了动作的奖励函数。采用0值强化学习机制,实现了虚拟机资源调度策略。在云 平台的虚拟机模型中,对按需增减虚拟机数量和虚拟机动态迁移两种场景下的学习调度策略进行了仿真,验 证了该方法的有效性。 关键词:云计算;虚拟机;强化学习;控制策略 中图分类号:TP399 文献标志码:A 文章编号:1006 -4729(2019)04 -0399 -05 ReeearchonCloudCompurnng ReeourceSchedulnng Srraregy Based on Reinforcement Learning LDTianyu (Statr Gri Shanghai Municipal Electric Powes Company ,Shanghai 200030, China ) Aberracr : A solution to cloud computing resourcescheduling problem based on reinforcement learning isproposed8Thedynamicload scheduling model of the virtual machine is constructed ,and thevirtualmachineresourcescheduling problem isdescribed astheMarkov decision proce s 8Ac- cording to thevirtualmachinesystem scheduling model ,thestatespaceand thenumberofvirtual machinesareincreased ordecreased , and thereward function oftheaction isdesigned8The Q-valued reinforcementlearning mechanism isused to implementthevirtualmachineresource scheduling strategy8Fina l y ,in thevirtualmachinemodelofthecloud platform ,theperformanceof thelearning and scheduling strategy isenhanced underthescenariosofincreasing ordecreasing the numberofvirtualmachinesand virtualmachinedynamicmigration8Thee f ectivene s ofthe method is verified8 Key worre : cloud computing ; virtual machine ; reinforcement learning ; control strategy 云计算是一种新兴的领先信息技术,云计算 是在“云”上分配计算任务,通过专用软件实现的 自动化管理使用户能够按需访问计算能力、存储 空间和信息服务,用户可以专注于自己的业务,无 需考虑复杂的技术细节,有助于提高效率、降低成 本和技术创新。云计算研究的关键技术有:虚拟化技术、数据 存储技术、资源管理技术、能源管理技术、云监控技 术等。其中,系统资源调度是云计算中的关键问题 之一。然而,由于云计算平台上应用程序的多样性收稿日期:2018-12-17 通讯作者简介:李天宇(1986—),男,硕士,工程师&主要研究方向为云计算& E-mail :lihanyu@ sh. sgcc. com. cn 。

基于用户需求的云资源调度方法研究

基于用户需求的云资源调度方法研究 云计算的出现为“互联网+”产业带来了巨大的商业价值。在云计算发展的同时,由于云计算环境下计算中心的大规模性,云计算资源负载均衡问题、服务器之间的异构性、节点之间存在云资源负载不均是云计算在发展过程中亟待解决的问题。在蓬勃发展的云计算商业模式中,用户是反映成功与否的标准,云计算提供商所提供的服务应有适应用户需求变化的需求的能力。故本文提供了一种基于用户需求的云计算资源调度的方法,针对用户需求设计负载均衡模型以确保云服务的质量。 标签:云计算;负载均衡;资源调度 1 引言 云计算是一种新型的商业模式,云服务提供商将一系列的计算资源分布在大量的计算机部署的集群中,用户只需按需获取计算、存储、网络等资源[1]。云计算按照所提供的云服务类型可以分为三个层次,我们对三种服务类型分为给出了相应的例子。 虚拟化技术是云计算用到的关键技术之一。虚拟化技术就是将存储、网络、内存等抽象地呈现。虚拟化技术可以用在计算机体系的任何一层,从上层的应用软件到中间层的操作系统和直至底层的硬件资源,所以云计算用户不需要去了解内部是怎么工作的。在云计算中,经过虚拟化的资源隐藏了许多用户不需了解的技术,在虚拟环境中,可把CPU、存储、带宽等都变成对应的虚拟资源,这些资源都是可分配和调度的。比如在一个虚拟化的环境中,物理机上的每个虚拟机都有自己的操作系统、应用软件和一些硬件资源,各个虚拟机上的资源不会相互影响,云计算所用到的虚拟化技术就是为了节省资源,利用同一台物理机制造多台虚拟机实现对资源的并行处理。 随着互联网的发展,各个网站系统的访问量也越来越大,不同的服务器的访问率以及资源利用率存在很大的差距。在云计算环境中,负载类型动态而复杂,在云计算服务中往往会出现供需不平衡的状态,打开某个网页时或者对网页请求操作时,会产生请求超时,这时是负责处理某块操作功能的虚拟机过载而产生的。如某些电子商务的网站,在某些促销活动期间,网站会出现订单大幅度上升的情况,平时的浏览也会变为以下单为主,故云应用必须要有动态的调节能力来面对用户的需求的变化。 云计算是一种商业模式,满足用户不同情况下的需求是其盈利的根本。用户请求时间是保证可计量的网络性能达到所指定的品质的标准,用户购买的服务水平是用来保证用户可以享受什么样的等级什么样的带宽服务等。故在此基础上本文提出了基于用户需求的云资源调度方法。定义用户可接受响应时间的上限,对相应的用户需求参数进行分析,分析不同的状态下用户的相应时间,根据用户的需求判断系统处于重载还是轻载;二是基于用户需求的虚拟机调度收益评估,对

云计算中任务调度算法的研究综述

云计算中任务调度算法的研究综述-电子商务论文 云计算中任务调度算法的研究综述 文/张艳敏 摘要:云计算中任务调度算法的好坏直接影响云计算系统整体性能,也影响着云计算系统处理用户提交的任务的能力。本文归纳了云计算调度的特点和性能指标,总结了云计算中的任务调度算法,分析了云计算任务调度算法的研究现状及其进展。最后讨论了现有任务调度策略存在的问题,为云调度研究指明了方向和思路。 关键词:云计算;任务调度;遗传算法;蚁群算法 前言 云计算是一种基于互联网的新的服务模式,这种模式按使用量付费,提供可用的、便捷的、按需的网络访问,它将用户需求的计算任务分布在由大量计算机构成的数据中心,数据中心采用虚拟化技术,把各种软硬件资源抽象为虚拟化资源,再通过资源调度技术使各种应用能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务。 在云计算环境中,一个大规模计算任务需要进行分布式并行处理,系统首先将逻辑上完整的一个大任务切分成多个子任务,然后根据任务的相应信息采取合适的调度算法,在不同的资源节点上运行这些子任务,所有的子任务处理完后进行汇总,最后将结果传给用户。云计算任务调度的目的是给需要的用户分配不同的资源,在某一特定的云环境下,依据某一种规则使用资源,在不同的用户之间平衡和调整资源,在满足用户需求的前提下,使得任务完成时间尽量小,且资源利用率尽量高。调度最终要实现时间跨度、服务质量、负载均衡、经济原则最

优等目标。云计算任务调度是云计算研究中的重点和难点。任务调度算法的优劣会影响到云计算系统处理任务的能力。近几年,研究者针对云环境下的资源调度做了很多研究,主要体现在以提高云计算数据中资源利用率为宗旨的资源管理与调度、以降低云计算数据中心的能耗为目标的资源分配与调度、经济学的云资源管理模型研究等方面。 本文综述了云环境下的任务调度算法,分析了近几年来典型的云计算任务调度算法的发展趋势,为相关领域的研究人员提供参考。 1、网格任务调度与云计算任务调度的比较 在网格计算和云计算中,虽然系统资源都是以数据池的形式呈现给用户,但它们之间的区别是网格用户的任务是通过实际的物理资源来执行,而云计算环境下的用户任务是通过逻辑意义上的虚拟资源来执行。对于以上两种计算方式,都是由用户将任务提交给计算中心,系统通过对任务的需求进行分析,然后来寻找合适的资源节点执行,此时的用户并不关心执行任务的是哪个节点。网格系统通过用户预先设定的任务并行执行算法,并结合自己的调度系统使用户任务实现跨物理节点并行执行[1],云计算任务调度通常情况不会跨虚拟机并行调度。尽管云计算是在网格计算、分布式计算及并行计算的基础上发展起来的,但是云环境比较复杂,任务呈现多样性,而且是以商业服务作为宗旨。云计算任务调度策略不能照搬传统调度策略来满足用户提出的各种任务要求,必须考虑怎样在高效任务调度与资源分配同时提高经济效益、资源利用率以及用户体验等各方面的因素。可靠的云服务和各层次的用户公平使用资源的机会是云计算调度策略必须考虑的问题,此外还需要有一个调度策略来提供系统可以使用的资源,以便满足多样化的用户需求。因此虚拟化技术在云计算中的广泛应用、中间层与资源节点以

云计算发展现状分析

1.云计算概述 云计算是2007年底正式提出的一个新的概念,至今为止,几乎所有的IT行业巨头都将云计算作为未来发展的主要战略之一,相关商业媒体也将云计算视为计算机未来发展的主要趋势,其商业前景和应用需求已勿庸置疑。 云计算是一种全新的商业模式,其核心部分依然是云后端的数据中心,它使用的硬件设备主要是成千上万的工业标准服务器,它们由英特尔或AMD生产的处理器以及其他硬件厂商的产品组成。企业和个人用户通过高速互联网得到计算能力,从而避免了大量的硬件投资。 云计算的基本原理是,通过将计算分布在大量的分布式计算机上,使企业数据中心的运行更加类似于使用互联网。从而使企业能够将随时资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。 狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机,以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务,比如亚马逊数据仓库出租生意。广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群,向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型,例如国内用友、金蝶等管理软件厂商推出的在线财务软件,谷歌发布的Google应用程序套装等。 2.云计算发展国内外现状 IBM于2007年8月高调推出“蓝云(Blue Cloud)一计划。IBM的Willy Chiu 透露,“云计算将是IBM接下来的一个重点业务。"这也是IBM扩张自身领地的绝佳机会,IBM具有发展云计算业务的一切有利因素:应用服务

器、存储、管理软件、中间件等等,IBM抓住了这样一个良好的机会,提出了“蓝云”计划。2008年8月,IBM斥资3.6亿美元在美国北卡罗来纳州开始建立云计算数据中心,并将该数据中心称为史上最复杂的数据中心,投入了大量人力物力。IBM还在东京建立了一所新的研究机构,建立帮助用户使用云计算基础设施。该数据中心占地6万平方英尺,预计将于2009年下半年投入运营。IBM表示:“使用该数据中心的用户能够获得空前的互联网计算能力,并获得业内领先的环保优势和成本”。IBM 在东京的专家将为大企业、大学和政府提供云计算咨询,帮助他们利用云计算设施,设计云计算应用,以及向他们的用户提供基于云计算的服务。在2009年的计划中,IBM计划于推出数种云计算服务产品。 Google于2007年10月在全球宣布了云计划,同时与IBM合作,把全球很多大学纳入搿云计算”计划当中。当月,Google与IBM开始在美国大学校园,包括卡耐基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校及马里兰大学等,推广云计算的计划。希望从而降低分布式计算技术在学术研究方面的成本,并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支援(包括数百台个人计算机及Blade Center与System X服务器,以及Linux、Xen、Hadoop等开源平台)。而这些学校的学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。2008年1月30日,Google宣布在台湾启动“云计算学术计划".与台湾台大、交大等学校合作,将这种先进的大规模、快速计算技术推广到校园。 2009年4月,Google App Engine(GAE)的最新升级已经开始支持Java,并且添加了一系列专门瞄准企业业务的新功能:此后,Google还发布了一款Eclipse插件,可以对Google App Engine的Java开发提供强力支持,由

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