一种多QoS目标约束的云计算任务调度策略

针对云计算环境下大量用户任务请求各异的服务质量（Quality of Service, QoS）调度目标要求,通过综合考虑云用户任务的截止时间底线、调度预算等QoS目标约束条件以及各类可用资源的性能参数,对任务调度的多QoS目标约束条件进行形式化建模,基于构造的隶属度函数将多QoS目标约束的优化求解问题转化成一个单目标约束的优化问题,对转化后的单目标约束优化问题进行近似求解,最终提出一种多QoS目标约束的云计算任务调度策略。在CloudSim模拟器上的仿真结果表明,提出的多QoS目标约束的云计算任务调度策略总体上优于传统的Min-min算法以及改进的以QoS为导向的Min-min算法。     

随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法

在云计算计算系统中,经常会出现一些关于能耗浪费的问题,比如说在计算机运行的过程中,因为任务调度的不匹配而产生能耗的大量浪费以及计算机出现节点空闲导致大量的空间能耗,为了解决这些问题,经过相关的计算及验证,提出了一种优化的方法,即就是通过任务调度的方式进行能耗优化.第一步则是建立模型,运用排队模型对云计算系统的平均响应时间和平均功率进行分析,建立相应的能耗模型,然后在大服务强度以及小执行能耗任务调度策略的基础上,对空间能耗以及奢侈能耗分别进行优化,然后设计能够满足性能约束的算法,经过实验,这种算法能够在保证良好执行性能的基础上降低计算机的能耗浪费.     

基于改进差分进化算法的云计算任务调度策略

针对传统云计算资源调度策略存在资源利用率低等缺陷,提出了一种基于改进差分进化算法的云计算任务调度算法(LADE)。首先建立云计算任务调度问题的数学模型,然后采用差分进化算法对目标函数进行求解,并引入自适应的放缩因子和交叉算子进行改进,使算法更符合最优解的求解规律,有效地避免陷入局部最优解和"早熟"的缺陷。仿真实验表明:LADE算法具有更强的全局搜索能力,不仅解决了传统资源调度算法存在的缺陷,而且大幅减少了云计算任务的完成时间和执行能耗。     

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。     

随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法

针对云计算系统在运行过程中由于计算节点空闲而产生大量空闲能耗,以及由于不匹配任务调度而产生大量“奢侈”能耗的能耗浪费问题,提出一种通过任务调度方式的能耗优化管理方法.首先,用排队模型对云计算系统进行建模,分析云计算系统的平均响应时间和平均功率,建立云计算系统的能耗模型.然后提出基于大服务强度和小执行能耗的任务调度策略,分别针对空闲能耗和“奢侈”能耗进行优化控制.基于该调度策略,设计满足性能约束的最小期望执行能耗调度算法ME3PC(minimum expectation execution energy with performance constraints).实验结果表明,该算法在保证执行性能的前提下,可大幅度降低云计算系统的能耗开销.     

基于粒子群优化与蚁群优化的云计算任务调度算法

在云计算环境中用户数量众多,系统要处理的任务量十分巨大,为了使系统能够高效地完成服务请求,如何对任务进行调度成为云计算研究的重点。提出一种基于粒子群优化和蚁群优化的任务调度算法,该算法首先利用粒子群优化算法迅速求得初始解,然后根据该调度结果生成蚁群算法的初始信息素分布,最后利用蚁群算法得到任务调度的最优解。通过在CloudSim平台进行仿真实验,表明该算法具有较好的实时性和寻优能力,是一种有效的调度算法。     

基于云计算的资源延迟感知任务调度优化

针对网络任务调度不合理延迟率高的问题,笔者提出基于云计算的资源延迟感知任务调度优化研究,通过构建任务模型和资源消耗模型,建立云计算的资源延迟感知任务调度模型,将资源延迟感知任务调度集成到滚动优化,形成具有资源延迟感知能力的调度优化算法,对模型进行求解实现任务的合理调度。经实验证明,使用基于云计算的资源延迟感知任务调度优化方法,有效降低了网络延迟率。     

面向能耗优化的容错实时系统任务调度模型研究

为了支持面向能耗优化的容错实时任务调度算法研究,提出一种频率相关的时间Petri网—FRTPN.FRTPN引入用于动态电压调整的变迁频率设置空间以及和频率相关的静态引发时域,以支持调度算法的能耗评估及优化;同时它增加一类抑制弧刻画容错故障恢复过程.通过对基于检查点的容错实时能耗优化任务调度进行建模证明了FRTPN的有效性.     

移动云计算中时延保证的任务分配方法

为在移动云计算中给任务提供实时保障,设计任务窗口对虚拟机中的任务进行分配,根据任务截止期和任务窗口大小进行调度;监控任务的执行过程,对窗口尺寸进行动态调整和修正,采取反馈机制保障后续任务分配不受影响,确保窗口内的任务时延达标。根据任务的变化情况,建立相应的虚拟机扩展或收缩策略,保障任务能够实时完成。实验结果表明,任务能在规定的时间里得到提交,保证了实时任务可用性,系统中资源利用率高,其性能得到了很好的验证。     

基于改进蚁群算法的云计算任务调度

利用云中资源进行高效任务调度是保证云计算系统可靠运行的关键问题。提出一种基于改进蚁群优化算法的任务调度方法。算法采用蚂蚁系统的伪随机比例规则进行寻优,防止算法过快收敛到局部最优解,同时结合排序蚂蚁系统和最大最小蚂蚁系统的设计思想完成信息素更新,有效求解优化问题。实验结果显示,该算法具有很好的寻优能力,提高了云资源的利用率。     

云环境下基于模板遗传算法的任务调度方法

云任务调度是云计算研究的一个热点。云任务调度方法的好坏直接影响云平台的整体性能。提出一种基于模板遗传算法(TBGA)的任务调度方法。首先,根据处理机的运算速度和带宽等条件,计算出每个处理机应分配的任务量模板大小;然后,根据模板大小将任务集合中的任务划分为多个子集合;最后,利用遗传算法将集合中的任务分配到对应的处理机。实验证明通过此方法能得到总任务完成时间较短的调度结果。通过仿真实验将TBGA算法与Min-Min算法和遗传算法(GA)进行比较,实验结果表明,TBGA算法与Min-Min算法相比任务集合完成时间降低了20%左右,与遗传算法相比任务集合完成时间降低了30%左右,是一种有效的任务调度算法。     

云计算环境下基于改进遗传算法的任务调度算法

在云计算中面对的用户群是庞大的,要处理的任务量与数据量也是十分巨大的。如何对任务进行高效的调度成为云计算中所要解决的重要问题。针对云计算的编程模型框架,提出了一种具有双适应度的遗传算法（DFGA）,通过此算法不但能找到总任务完成时间较短的调度结果,而且此调度结果的任务平均完成时间也较短。通过仿真实验将此算法与自适应遗传算法（AGA）进行比较,实验结果表明,此算法优于自适应遗传算法,是一种云计算环境下有效的任务调度算法。     

可靠性云计算环境下能源效率的提高机制

针对当前云计算能源效率低以及电源故障等不可靠问题,提出了一种物理主机整合机制以及调度算法,在保障云计算可靠性的同时提高能源效率。能量优化机制可以察觉优化时机,在电源等故障时执行调度算法。算法调节虚拟机到物理主机的映射,同时将相应物理主机中空闲的CPU容量,分配到正在运行的虚拟机中,从而提高能源效率。实验结果表明,与传统的调度算法相比,该算法在工作效率上提高了15.8%,在能量消耗上降低了9.8%。     

云计算环境下基于粒子群算法的多目标优化

为了优化资源的部署调度,需要考虑处理费用、传输费用,并提高云计算的性能.对云计算环境下特点进行了研究,把云计算环境下的数据部署和任务调度问题映射为处理交互图,对处理交互图进行分析、提出了多目标优化模型,并通过粒子群算法对多目标模型进行优化.仿真结果表明,该多目标优化模型和算法不但能优化处理时间、传输时间,也能优化处理费用和传输费用.     

基于动态优先级和萤火虫行为的云任务调度算法

针对云环境下优先级任务调度容易出现的负载失衡问题,提出一种基于动态优先级和萤火虫行为的云任务调度算法(TS-PFB).该算法根据任务价值密度与执行紧迫性计算出动态优先级;模拟萤火虫行为,结合吸引度(ECT)和荧光亮度(负载约束)给出决策变量ρ;再按优先级高低依次将任务调度到最大ρ值所对应的可行VM上.实验结果表明,相比于Min-Min、Max-Min、HBB-LB算法,该算法减少了总任务的完成时间,均衡了VM的负载,降低了任务截止期错失率.     

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。     

云计算中基于优先级和费用约束的任务调度算法

针对云计算中的服务质量保证问题,提出一种基于优先级和费用约束的任务调度算法。该算法通过计算任务优先级和资源服务能力,分别对任务和资源进行排序和分组,并根据优先级高低和服务能力强弱建立任务组和资源组间的调度约束关联;再通过计算任务在关联资源组内不同资源上的完成时间和费用,将任务按优先级高低依次调度到具有任务完成时间和费用折中值最小的资源上。与Min-Min和QoS-Guided-Min算法的对比实验结果表明,该算法具有良好的系统性能和负载均衡性,并降低了服务总费用。