摘 要

云计算作为计算机领域的一项前沿技术，在它出现的短短时间内，就带来了巨大影响。针对云计算技术被大规模迅速的推广，对此技术的不断探索已然成为计算机领域的重要课题。其中，越来越多的研究机构对于大量云任务的调度分配策略不断研究。本文的工作目标是在Cloudsim仿真平台下，模拟云任务与虚拟机之间的调度分配过程，通过设计贪心算法，分析不同运算结果中所耗时间的差异并得出分析结果。

论文研究了在云任务调度的过程中如何使用贪心策略以及贪心策略如何实现。基于Cloudsim仿真平台，设计实现贪心算法，能够有效地减短云任务执行所耗费的时间。通过对比多组不同结果，分析本文所采用的贪心策略与缺省的算法之间的差异以及不同的贪心策略之间对于结果所产生的影响。

关键字：云计算；Cloudsim；任务调度；贪心策略

Abstract

As a cutting-edge technology in the field of computers, Cloud computing has brought great impact in a short period of time. Cloud computing technology has been massively and rapidly promoted, the continuous exploration of this technology has become an important issue in the field of computer. Among them, more and more research institutions for a large number of cloud tasks scheduling strategy continue to study. The goal of this paper is to simulate the scheduling process between the cloud task and the virtual machine under the Cloudsim simulation platform. By analyzing the greedy algorithm, the difference between the different operation results is analyzed and the analysis result is obtained.

This paper studies how to use greedy strategies and how greedy strategies are implemented in cloud task scheduling. Based on the Cloudsim simulation platform, the design and implementation of greedy algorithm, can effectively reduce the cloud mission execution time spent. By comparing the different sets of results, the difference between the greedy strategy and the default algorithm used in this paper and the effect of different greedy strategies on the results are analyzed.

Keywords: cloud computing; Cloudsim; task scheduling; greedy strategy

目 录

第1章 绪论 1

1.1云计算的概念和发展状况 1

1.2云计算任务分配策略的需求和发展状况 2

1.3研究的主要内容 3

第2章 仿真云任务贪心策略的相关技术背景 4

2.1Cloudsim仿真平台 4

2.2任务调度的方法策略 7

第3章 贪心算法与实验流程的设计 9

3.1问题描述 9

3.1.1系统模型 9

3.1.2系统总的运行时间 9

3.1.3目标 9

3.2贪心算法设计和在调度算法中实现 9

3.3云任务调度实验的流程设计 12

第4章 贪心策略结果对比分析 14

4.1顺序执行结果 14

4.2贪心策略执行结果 15

4.2.1贪心策略结果与顺序执行对比 15

4.2.2不同的贪心策略结果对比分析 17

第5章 结论 20

5.1工作总结 20

5.2工作展望 20

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1云计算的概念和发展状况

近些年来随着网络技术的不断发展，通过网络来访问远程的计算服务的条件也越来越成熟，并且逐步发展成为今天炙手可热的我们称之为“云计算”的技术。从2007年云计算的概念的提出，从刚开始的一些争议争论，到现如今，云计算已获得业界的高度认可。作为一种商业计算模型，云计算利用由大量计算机构成的资源池将计算任务分布在其中，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。云则通常情况下是大型的服务器，其中，一般具有计算服务器、存储服务器和宽带资源等等。云计算可以把一些资源放在一起，然后通过特有的软件能够实现自动管理。从目前的研究状况看，云计算具备以下特点：1.规模大。Google公司中与云计算有关的服务就具有100多万台服务器，其他如微软这样的公司也都拥有几十万台服务器。2.虚拟化。用户可以使用任意的终端在任何地点获取云计算的服务。3.可靠性强。云计算的“云”使用许多数据副本，可以更好的容错，并且使计算节点具有同构的可以互换，这样可以保障服务的可靠性。4.可伸缩性强。云计算的云规模可以根据用户和应用规模的变化，通过动态伸缩来满足其需求。5.专有性。云计算的云服务众多，用户可以根据自己的需求选择不同的服务。6.成本低。云计算分层如图1.1所示。云资源中心的自动管理可以实现成本大幅降低；“云”设施能够在资源丰富地区建设，同样可以降低能源成本。等等

图1.1 云计算分层

随着云计算得到业界的广泛认可，同时又有着许多大公司的推动，发展极其迅速。世界众多巨头公司诸如Google、微软和amazon等都走在云计算领域的前列。

Google在云计算技术方面可以说是最大使用者。其中，Google地图、Gmail、Google搜索引擎等应用平台都基于Google所建立的巨大的服务器设施之上，这些设施多达100多万台服务器，而且数量还在不断增长。Amazon在云计算的解决方案中在技术方面有着前沿的探索。它的对于云计算的研究命名的整套方案称为Amazon Web Service。它的云服务在当前世界各大公司的商业解决方案中可以说是覆领域最全面的，影响的范围也是最广的。微软在早些时候发布了云计算的服务平台Windows Azure Platform，随着发展，后续不断推出了多种版本。微软又推出windowsazure操作系统，azure基于微软建立起来的全球基础服务系统，由遍布全球的数据中心构成。微软为此已经配置200多的集装箱式数据中心，其中服务器多达44万台。

在国外云计算领域飞速发展的同时，我国也在加快自己发展的脚步，从IBM在无锡和北京建立的云计算中心，到中国移动研究院发布的“Big Cloud”1.0，其中“大云”计划是为打造中国云计算基础设施中关键技术的发展计划。其有两个目的：一个是要满足当下对互联网服务的巨大需求；一个是移动对于共性能、低成本、高扩展的IT计算的需求。alibaba集团成立了阿里云公司，也步入我国在云计算领域研究的前列，研制淘宝的分布式文件系统。但是“阿里云”涉及的都是基础的研发，而不关于对软件的开发。中国电信与EMC公司合作推出运营商级的云信息服务——“E云”等。

1.2云计算任务分配策略的需求和发展状况

在云计算平台的组成部分中，可以说，任务分配调度是极其重要的一部分。任务分配将用户提交的任务做出分析，然后给出合理的调度分配方法，目的是能够让服务处理的时间尽量最小并且使资源的利用效率最高。那么，任务的调度分配策略的是否高效就影响了整个云计算平台的效率，分配策略是否得当高效对云服务的质量起着关键的作用。如今，越来越多的公司，企业都在运用云服务器，那么对于云任务的资源分配以及云任务的调度显得格外重要，目前，对于云计算任务分配策略的研究还处在探索的阶段，每研究的一种调度策略可能都有其应用的特有领域，却没有适应各个领域的普遍策略，得到极佳的分配效果，因此有着严重的局限性，对云计算中关于云任务的调度分配策略的研究有着重要的理论意义和其现实意义。