云计算环境任务调度方法研究综述

随着应用程序计算需求的快速增长,异构计算资源不断地增多,任务调度成为云计算领域中重要的研究问题。任务调度负责将用户任务匹配给合适的虚拟计算资源,算法的优劣将直接影响响应时间、最大完工时间、能耗、成本、资源利用率等一系列与用户和云服务供应商经济利益密切相关的性能指标大小。针对独立任务和科学工作流这两类云环境主流任务,结合不同云环境特征对任务调度算法研究进展进行综述和讨论。回顾梳理已有的任务调度类型、调度机制及其优缺点;归纳单云环境和混合云、多云及联盟云等跨云环境下任务调度特征,并对部分相关典型文献的使用方法、优化目标、优缺点等方面进行阐述,在此基础上讨论各个环境下任务调度研究现状;进一步对各类环境下文献使用的调度优化方法进行梳理,明确其使用范围;总结并指出需要对计算数据密集型应用在跨云环境下的任务调度研究进行重点关注。     

基于多种云环境的任务调度算法综述

任务调度算法是云计算资源分配部署的核心方法。针对当前云计算发展面临的任务需求和数据量指数级增长的问题,重点对任务调度算法进行了系统的梳理和归纳,以云环境为分类依据,研究分析了单云、联盟云、混合云、多云四类调度算法。在单云环境中,从传统启发式、元启发式以及混合式任务调度算法角度进行阐述。在联盟云、混合云、多云环境中,从工作流和独立任务调度算法角度进行阐述。通过比较,总结了现有算法的优点、缺点以及优化性能,并形成结论性意见和开放性问题,为未来对容器云、数据云以及兼顾资源分配与任务调度算法的研究奠定基础。     

一种基于改进樽海鞘算法的云仿真任务调度的研究

云平台通常允许多个任务在云环境中同时执行，而任务调度是实现更好云计算性能的重要部分，其调度的效率直接影响到云平台计算资源利用率以及用户服务质量.针对云计算任务调度的核心寻求解的最优化问题，本文提出了一种混合算法，称为樽海鞘改进算法.此算法融合了反向学习原理扩大搜索空间，能够自适应的改变领导者的位置，并使得追随者根据几位领导者的位置更新自己，避免解陷入局部最优.本文采用CEC常用的23组测试函数进行测试，将结果与多个经典算法进行比较，证明了樽海鞘改进算法的优越性.同时在云仿真平台上进行模拟在云平台上进行任务调度的过程，通过与其他的几种算法的比较，证明了樽海鞘优化算法在任务调度方面应用的可行性，且有效缩短了云任务的完成时间，降低了完成成本.     

基于车联网应用的云平台任务调度算法

在云平台车联网优化调度问题的研究中,车联网具有多用户、多业务、高并发等特点.为了保障车联网应用在云平台上快速、稳定和可靠的运行,在云计算的基础上,提出一种基于车联网应用的MCT-LB-GSA(Minimum Completion Time-Load Balance-Greedy Scheduling Algorithm)任务调度算法.算法以虚拟机资源的当前负载作为约束条件,依照贪心策略将任务调度到当前负载较轻且具有最小任务完成时间上的虚拟机资源上.在CloudSim环境下进行了仿真,结果表明,改进算法在保证最优任务调度跨度的同时也有效地实现了资源负载均衡,提高了资源利用率.     

基于蚁群算法的实训云任务调度策略研究

在研究蚁群算法的基础上针对云计算技术展开研究,对蚁群算法应用于云任务调度的可行性进行了分析,提出了云环境下基于蚁群任务调度算法的基本策略,力图实现实训云系统的高可用性和负载均衡,并希望能为后续研究工作提供一些有意义的探索和思路。     

云计算环境下基于用户和资源约束的免疫效用均衡任务调度算法

针对云计算中的任务调度问题, 提出了一种免疫均衡效用任务调度算法. 该算法将云计算环境下任务调度问题建模为一个多目标优化模型, 同时兼顾了用户任务的时间跨度和虚拟化资源的负载均衡. 仿真结果表明, 该任务调度算法提高了用户满意度的同时减少了任务的完成时间, 是云平台下一种有效的任务调度策略.     

云系统中面向海量多媒体数据的动态任务调度算法

在云计算环境下,对处理海量多媒体数据的作业以及任务调度与资源分配算法进行建模,在此模型下提出一种云计算环境下面向海量多媒体数据的动态任务调度算法.算法以云系统中海量多媒体数据文件的分块多副本存储形式为基础来规划并行处理任务,以文件块和副本的映射关系为特征对云系统中数据节点执行聚类,以已执行完毕任务的历史反馈信息为基础来动态调度未执行任务.实验结果表明提出的算法对提高系统资源利用率和负载均衡有显著效果.     

限制解空间的PSO云存储任务调度算法

研究云存储系统中的任务调度算法。分析总结了任务调度在云存储和云计算系统中的不同,指出现有云计算中的PSO调度算法应用在云存储中时会产生对云存储系统来说无意义的解,即会要求系统节点提供它所不具有的数据。为解决此问题,改进现有的基于PSO的调度算法,引入存在矩阵的概念,将其初始化解和解的更新均限制于存在矩阵中,保证生成的解是有意义解。实验结果显示本调度算法可以节省约77%的迭代次数、缩短约4倍的执行时间,并保证产生对云存储系统有效的解。     

一种类欧氏距离-负载平衡的云任务调度算法

面对云计算中庞大用户群的需求,云计算平台的性能起着关键的作用。任务调度算法对云计算平台的性能存在很大的影响。虽然云计算任务调度算法是目前云计算中研究的热点,但是多数任务调度算法并没有从用户满意程度的角度去考虑。针对云计算的现有资源调度算法提出了一种类欧氏距离负载平衡(EDL-LB)的任务调度解决方案,能够针对用户的不同需求提出与之相适应的资源选择方案,有效地提高用户对云资源的使用满意度。仿真结果表明了方法能够在保证任务完成时间的条件下,通过新的任务调度策略来提高用户对云计算任务的满意度以及资源的利用率,是一种云计算环境下有效的任务调度算法。     

云计算环境下任务调度研究综述

云计算是一种新的商业计算模型。将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算资源、数据资源、存储资源和应用服务资源等。大数据时代,云计算的另一个特点是其将处理大规模的任务。如何实现在满足用户Qo S的前提条件下,对海量任务进行高效调度并对大量云资源进行合理的分配,使得云任务占用尽量少的云资源是云计算领域的一个研究热点。主要论述了云计算环境下任务调度的目标和新特性,分析总结了云计算任务调度的研究现状并以调度目标为侧重点归纳总结了四类调度策略,即侧重性能的调度、侧重服务质量的调度、侧重经济原则的调度和侧重能耗优化的调度,给出了云任务调度的研究展望,为下一步更深入的研究指出方向。     

云计算资源调度:策略与算法

资源调度是云计算的关键问题之一,它的调度策略与算法直接影响到云系统的性能及成本。首先,根据现有云计算资源调度中的各种策略和算法归纳出4大热点问题:本地性感知任务调度、可靠性感知任务调度、能量感知资源调度以及工作流调度。然后,根据不同的优化目标(性能和成本)将这4个问题划分成3大类型,并对每一类问题中的策略及算法进行了详细描述和比较分析。其次,对4个问题中的相关算法进行了总体比较。最后,对云资源调度的未来研究方向进行了展望。     

基于离散人工蜂群算法的云任务调度优化

针对现今云计算任务调度只考虑单目标和云计算应用对虚拟资源的服务的质量要求高等问题,综合考虑了用户最短等待时间、资源负载均衡和经济原则,提出一种离散人工蜂群(ABC)算法的云任务调度优化策略。首先,从理论上建立了云任务调度的多目标数学模型;然后,结合偏好满意度策略并引入局部搜索算子和改变侦察蜂搜索方式,提出多目标离散型人工蜂群(MDABC)算法的优化策略。通过不同的云任务调度仿真实验,显示了改进离散人工蜂群算法相对于基础离散人工蜂群算法、遗传算法以及经典贪心算法,能够得到较高的综合满意度,表明了改进离散人工蜂群算法能够更好地改善虚拟资源中云任务调度系统的性能,具有一定的普适性。     

云环境下绿色任务调度策略

针对云计算数据中心的能耗问题,提出了绿色云计算体系理论,设计了绿色云系统架构;基于该架构,将能量作为一种系统资源进行分配,提出了三种绿色任务调度算法分别是STF-OS、LTF-OS和RT-OS算法;对三种绿色任务调度算法可行性做了相关的理论分析,三种算法可以有效地减少能源消耗;通过扩展云计算仿真平台CloudSim实现了模拟实验,结果表明STF-OS算法降低数据中心能耗的能力最优。     

云工作流中基于分时虚拟机的任务层调度算法

云计算是新的一种面向市场的商业计算模式,向用户按需提供服务,云计算的商业特性使其关注向用户提供服务的服务质量。任务调度和资源分配是云计算中两个关键的技术,所使用的虚拟化技术使得其资源分配和任务调度有别于以往的并行分布式计算。目前主要的调度算法是借鉴网格环境下的调度策略,研究基于QoS的调度算法,存在执行效率较低的问题。我们对云工作流任务层调度进行深入研究,分析由底层资源虚拟化形成的虚拟机的特性,结合工作流任务的各类QoS约束,提出了基于虚拟机分时特性的任务层ACS调度算法。经过试验,我们提出的算法相比于文献[1]中的算法在对于较多并行任务的执行上存在较大的优势,能够很好的利用虚拟的分时特性,优化任务到虚拟机的调度。     

云工作流中基于分时虚拟机的任务层调度算法

云计算是新的一种面向市场的商业计算模式,向用户按需提供服务,云计算的商业特性使其关注向用户提供服务的服务质量。任务调度和资源分配是云计算中两个关键的技术,所使用的虚拟化技术使得其资源分配和任务调度有别于以往的并行分布式计算。目前主要的调度算法是借鉴网格环境下的调度策略,研究基于QoS的调度算法,存在执行效率较低的问题。我们对云工作流任务层调度进行深入研究,分析由底层资源虚拟化形成的虚拟机的特性,结合工作流任务的各类QoS约束,提出了基于虚拟机分时特性的任务层ACS调度算法。经过试验,我们提出的算法相比于文献[1]中的算法在对于较多并行任务的执行上存在较大的优势,能够很好的利用虚拟的分时特性,优化任务到虚拟机的调度。     

云计算中基于排队系统的任务调度模型研究

为缩短云计算中任务调度过程任务等待时间及提高虚拟机任务调度系统的执行效率,提出一种云环境下基于 排队系统的任务调度模型。对该模型中系统稳态分布和条件随机分解结果进行了分析,给出该模型的稳态队长的随机分解和稳态等待时间,结合数值例子,准确的找到服务率与期望队长、期望等待时间及其它性能指标之间的关系。通过云任务调度系统的仿真,实验结果验证了该模型能够快速地完成云任务的调度,提高了虚拟机资源的平均利用率。     

面向云计算的任务调度算法综述

介绍了云计算,对任务调度在云计算中的地位做了分析,并由任务调度出发,对云计算任务调度算法的研究现状进行分类、梳理和总结.根据调度目标的不同,将算法分为单目标优化的任务调度算法和多目标的任务调度算法,对每类方法的代表性算法进行了分析介绍,并详细总结了每类方法的基本思想,对其优缺点做了分析、对比,并对改进方式进行了归纳.     

基于改进伯格博弈模型的云计算任务调度北大核心CSCD

为解决云计算环境下海量资源调度问题,提出一种能提高整体服务质量的任务调度模型,引用罗尔斯正义分配伯格模型和博弈算法理论,设计了一种基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法,将改进的伯格模型把关于社会分配理论和博弈理论应用到云环境的任务调度中。然后将基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法分别与公平优先、效率优先的任务调度算法进行对比分析,在CloudSim仿真平台上,分别将上述3种任务调度算法进行调试实现。结果表明,基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法不仅满足效益优先兼顾公平的分配策略,同时也显著提高了整体服务质量。     

云环境下方差定向变异遗传算法的任务调度

云环境下遗传算法（GA）的任务调度存在寻优能力差、结果不稳定等问题。对于上述问题,提出了一种基于方差与定向变异的遗传算法（V-DVGA）。在选择部分,在每一次迭代的过程中进行多次选择,利用数学方差来保证种群的多样性并扩大较优解的搜索范围。在交叉部分,建立新的交叉机制,丰富种群的多样性并提高种群整体的适应度。在变异部分,优化变异机制,在传统变异的基础上采用定向变异来提高算法的寻优能力。通过workflowSim平台进行云环境仿真实验,将此算法与经典的遗传算法和当前的基于遗传算法的工作流调度算法（CWTS-GA）进行比较。实验结果表明,在相同的设置条件下,该算法在执行效率、寻优能力和稳定性等方面优于其他两个算法,是一种云计算环境下有效的任务调度算法。     

云计算环境下科学工作流两阶段任务调度策略

经过对云环境下科学工作流现有的任务调度策略进行分析研究,针对异态最早结束时间(HEFT)算法及其改进算法SHEFT在任务执行过程中出现的资源闲置现象,结合云计算的特点,在SHEFT算法的基础上提出了一种两阶段任务调度策略。该策略在完成时间最少的情况下能够对资源的闲置时间进行尽可能的利用。经过对该算法进行实验和性能分析,表明该策略在完成时间和资源利用方面都有很大改进。