云計算資源分配算法

近年來，云計算技術鋪天蓋地的出現(xiàn)在生活中的各個角落，在我們的生活里已經(jīng)發(fā)展成了一個包含移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的新型產(chǎn)業(yè)，伴隨著云計算技術的蓬勃發(fā)展，其研究方向也越來越多元化和深入化，其中一個就是資源管理，本文介紹了云計算的相關概念，綜述了資源管理領域國內外研究的現(xiàn)狀，對云計算技術中存在的問題和資源管理未來的研究方向進行認真分析，以便為云計算資源分配算法的研究提供參考依據(jù)。

【關鍵詞】云計算技術 資源分配 資源管理

云計算是一種新型的計算模式，它融合了分布式處理、并行處理和網(wǎng)絡計算等多種技術的并行計算技術。面對著海量信息化處理需求的情況下，它可以說是應運而生，云計算技術使計算分布在大量的分布式計算機上，為用戶提供平臺服務（PAAS），軟件服務（SAAS），基礎設施服務（IAAS）三大服務。

1 相關概念

1.1 云計算技術的概念

目前，云計算還沒有一個確定的統(tǒng)一標準化定義。維基百科上關于云計算的定義是：云計算是一種以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的計算方式，通過這種網(wǎng)絡化的計算方式，將共享的軟硬件資源和信息提供給電腦和其他設備。美國國家標準與技術研究院認為云計算的模式是按量付費的，這種付費模式可以為需求方提供便捷、可用的網(wǎng)絡訪問，而且付費的一方能夠進入可配置的計算資源共享池，資源共享池內不僅有服務器、網(wǎng)絡，還有應用軟件和服務等。云計算可以為付費的一方快速提供各種資源，使用云計算的一方只需進行簡單的管理工作，也不需要與服務供應商進行過多的溝通與交流。IBM認為云計算即可以描述系統(tǒng)平臺，也可以用來描述一種類型的應用程序，云計算平臺可以按照用戶的需要對資源和服務進行動態(tài)部署和配置，當然也可以通過云計算的方式來取消服務等。

1.2 云計算平臺服務器

云計算平臺服務器可以分為兩種，一種是物理服務器，一種是虛擬服務器。高級云計算通常會涉及到其他的計算資源，比如網(wǎng)絡設備、存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SANS）、防火墻和其他安全設備等。在云計算的應用和描述方面，云計算描述了一種通過互聯(lián)網(wǎng)進行訪問的擴展性應用程序。而“云應用”就是利用強大功能的服務器和大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，進行網(wǎng)絡應用程序與網(wǎng)絡服務運行的一種云計算。只要互聯(lián)網(wǎng)的接入設備合適，任何用戶都可以通過標準的瀏覽器，來訪問云計算應用程序。

1.3 云計算的部署模式

按照部署模式來劃分，云計算又包括公有云、私有云和混合云三種云計算模式。一般情況下，公司或組織內部創(chuàng)設的云計算屬于私有云，私有云的數(shù)據(jù)和程序儲存于內部，能夠為特定用戶提供云服務，私有云的優(yōu)點是安全性高，服務提供商可以更好地管理基礎設備的架構，缺點是使用者會受到一定的限制。公有云是指網(wǎng)絡第三方服務商搭建、用戶通過付費或者免費使用的云模式。公有云的優(yōu)點是使用者沒有太多的限制，缺點是數(shù)據(jù)的安全性和服務提供商的管理的便捷性不高。而混合云集合了兩者的優(yōu)勢，將關鍵數(shù)據(jù)或信息放置于私有云中，將非關鍵的服務放置在公有云上，是一種高效的部署模式和交付方式。

2 云計算的資源分配現(xiàn)狀

云計算依靠虛擬化技術將多個服務器虛擬化為一個資源池，由于資源的多樣化和復雜化，云計算的資源分配一直以來是研究的核心之一。所謂云計算的資源分配是指在一個共同的云環(huán)境中使用者根據(jù)一定是使用規(guī)則來調度資源的過程。目前云計算資源調度的研究主要集中在三個方面：

2.1 人工智能算法

人工智能算法是指以學習的方式對解空間進行人工搜索以達到減少任務的平均時間、提高資源使用率的目的。

2.2 云計算的負載均衡

不同的用戶對云計算的計算、存儲和網(wǎng)絡資源的質量要求不同，并且云計算還要滿足服務器網(wǎng)絡帶寬、吞吐量、延遲和抖動的負載要求，因此，在進行云計算時，還要格外重視云計算的負載均衡。

2.3 云計算的能耗管理

數(shù)據(jù)中心作為云計算的中心，是云計算中高能耗的一個重要組成部分，而這也成為了云計算能耗管理中的突出問題，尤其是近幾年計算資源與存儲資源高度集中，給云計算的能耗管理增加了更大的難度。而且，云計算數(shù)據(jù)中心能耗過高，不僅會浪費電能、還會導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，同時對環(huán)境造成影響。因此，加強云計算的能耗管理也是云計算資源分配中亟需解決的重要問題。

3 云計算資源分配的研究趨勢

3.1 針對多個目標進行資源調度優(yōu)化

因為消費者和云資源提供方的立場不同，消費者重視云資源的性價比，而提供方考慮的是如何提高資源利用率，因此多目標優(yōu)化問題將成為云計算資源分配未來考慮的一個難題。

3.2 負載類型不同的云資源調度算法

由于負載不同，對資源的需求也不同，而目前多數(shù)云資源費配算法并未考慮這一問題，而且很多云計算資源分配算法只注重計算機計算資源和存儲資源的利用，忽略了網(wǎng)絡資源的分配，這會影響到服務器的實時性、吞吐量、和系統(tǒng)利用率，因此在云計算資源分配的時候，網(wǎng)絡資源的分配也應該是必須考慮的一環(huán)。

3.3 進一步優(yōu)化動態(tài)的云資源

云計算技術的不斷發(fā)展，使移動式云計算逐漸代替了傳統(tǒng)的云計算模式，而關于移動云計算如何有效分配云資源，滿足移動終端自身業(yè)務需求，確保云計算資源利用率與系統(tǒng)收益的最大化問題，也成為了云計算領域未來研究的一個重要課題。

4 結束語

文章通過對云計算及其相關概念的描述，并對云計算資源分配的現(xiàn)狀進行介紹，分析云計算資源分配未來研究的趨勢，以明確云計算資源分配的有效策略，從而實現(xiàn)云計算資源的合理分配，使云計算技術在社會各行業(yè)內得到進一步的發(fā)展。

參考文獻

[1]史振華，陳暄.云計算中一種改進的猴群算法在資源分配中研究[J].計算機測量與控制，2015（09）：3188-3191.

[2]陳小嬌，陳世平，方芳.云計算中虛擬機資源分配算法[J].計算機應用研究，2014（09）：2584-2587+2616.

[3]姜華杰，陳俊杰，強彥.基于QoS的云計算資源分配算法[J].電腦開發(fā)與應用，2012（08）：4-6+9.

作者簡介

孫威（1987-），男，助理工程師，安徽省池州市人。大學本科學歷。主要研究方向為計算機軟件編程及云計算技術。

作者單位

海軍安慶醫(yī)院信息科 安徽省安慶市 246000