云計(jì)算環(huán)境下粒子群優(yōu)化算法的資源調(diào)度策略研究

王猛

摘 要：云計(jì)算是當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)的一種新技術(shù)，在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)在研究的一個(gè)重點(diǎn)工程，如果能很好的應(yīng)用這個(gè)技術(shù)，它將能為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來新的發(fā)展機(jī)遇，本文主要關(guān)注的問題是大范圍的資源調(diào)度，重點(diǎn)研究了怎樣將任務(wù)分配給計(jì)算機(jī)的每個(gè)點(diǎn)又能兼顧計(jì)算的動(dòng)態(tài)拓展，希望能夠?qū)ぷ鲗?shí)踐有所啟示。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；資源調(diào)度；粒子群優(yōu)化算法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.141

0 前言

云計(jì)算從誕生以來，就廣泛受到人們的關(guān)注。網(wǎng)格計(jì)算，并行計(jì)算，分布式計(jì)算主要由云計(jì)算中的資源調(diào)度來實(shí)現(xiàn)的，它代表網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的最新形態(tài)，因?yàn)樵朴?jì)算下面有多個(gè)運(yùn)用，需要合理的分配，才能分配應(yīng)用的需求，這樣才能達(dá)到節(jié)約資源的結(jié)果。云計(jì)算研究是當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，必將掀起新的發(fā)展機(jī)遇，我們應(yīng)當(dāng)好好把握這個(gè)機(jī)會(huì)。

1 云計(jì)算的資源調(diào)度

目前，云計(jì)算又各自不同的調(diào)度模式，各廠家都大不相同。沒有達(dá)到一種統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這樣對(duì)市場的發(fā)展很不利，這樣影響云計(jì)算的整個(gè)綜合性，云計(jì)算有很多中計(jì)算，下面我會(huì)談?wù)劻Ｗ尤核惴ǎ遣煌乃惴ㄓ胁煌暮锰帲嵌纫膊煌５鼈兊淖罱K目的就是完成資源調(diào)度的分配。使其完成的時(shí)間最短，效率最高，還可以考慮成本能否降低。

用戶發(fā)送請(qǐng)求任務(wù)請(qǐng)求，我們就將它分成若干個(gè)子任務(wù)，將這些子任務(wù)分配到各個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工作，最后得到的結(jié)果進(jìn)行返回，通過對(duì)大任務(wù)的分配成小的任務(wù)，這樣就能充分利用網(wǎng)絡(luò)中閑置的內(nèi)存資源，這樣大大的提升了資源的利用率。減少了成本。

2 粒子群優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度

粒子群別名又叫蟻群算法，是一種尋找最優(yōu)解的機(jī)率型技術(shù)。它是有美國一名博士在他論文中引出的，這種靈感是從蟻群找食物中發(fā)現(xiàn)的，就是螞蟻在尋找食物過程中發(fā)現(xiàn)路徑的方法。

螞蟻在尋找食物時(shí)，會(huì)在路上分泌一種特殊氣味的物質(zhì)，其它螞蟻會(huì)根據(jù)這些分泌物選擇尋找食物的路徑，這種分泌物多多，就會(huì)是他們更加容易得到食物，所以螞蟻種群越大，留下分泌物就越多，就對(duì)找到食物越有利，這種行為就啟發(fā)使蟻群算法得到靈利用。

（1）最大—最小蟻群算法。比利時(shí)一位學(xué)者最初提出最大—最小蟻群算法使一次偶然的機(jī)會(huì)，但是在之后又有靈很大的改進(jìn)，通過蟻群優(yōu)化算法能夠得到一種合適的資源調(diào)度方法。信息素的在開始階段，為了能夠使螞蟻?zhàn)詈玫恼业绞澄铮覀儗⑿畔⑺爻跏蓟O(shè)為最大值，關(guān)于路徑的選擇，在所有可能出現(xiàn)的點(diǎn)尋找最優(yōu)解進(jìn)行搜索，假設(shè)這種概率很大，同更新信息素的不同位置。在每次假設(shè)的情況下，使節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更行，這樣才能保證很快高效的找到最有解，通過信息素的更新，將更新最優(yōu)解的速度，提升算法效率，是完成時(shí)間大大減半。

（2）蟻群算法的步驟。第一，給定算法的實(shí)用函數(shù)；第二，假設(shè)算法的各方面的相關(guān)參數(shù)，以及算大結(jié)束的條件，假設(shè)參數(shù)能完成算法的效率的提升；第三，假設(shè)完成后，對(duì)每一步驟進(jìn)行初始值的設(shè)定，接下來就是利用螞蟻隨機(jī)分布到各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索；第四，每完成一個(gè)步驟，就對(duì)其中最優(yōu)解的信息素進(jìn)行替換；第五，最后搜索，當(dāng)蟻群在完成最后假定結(jié)束的條件的時(shí)候，游戲結(jié)束，就達(dá)到了此次算法的最好方法，也就是云計(jì)算資源分配的最優(yōu)解。

3 實(shí)驗(yàn)分析

最后，采用國際上仿真平臺(tái)最權(quán)威的儀器進(jìn)行測量，為了驗(yàn)證它的可行性和有效性，在證詞測量過程中都嚴(yán)格按照步驟來實(shí)施，通過分析其中的數(shù)據(jù)可以得到，從整體的水平來看，這種算法不需要高的計(jì)算成本的代價(jià)來兼顧少的時(shí)間任務(wù)完成量，也或者是少的任務(wù)完成時(shí)間來兼顧少的計(jì)算成本，所以，從各個(gè)方面來看，螞蟻算法能夠兼顧計(jì)算成本也能去完成任務(wù)。達(dá)到很好的資源調(diào)度結(jié)果。

4 云計(jì)算在如今各國的發(fā)展

美國是如今科技最發(fā)達(dá)的國家，云計(jì)算再這方面也是遙遙領(lǐng)先，但美國政府在互聯(lián)網(wǎng)這方面的經(jīng)濟(jì)支出是大于收入的，它希望通過云計(jì)算的發(fā)展解決這個(gè)突出的問題，也在這方面推出了一個(gè)合理的方針，引起了許多大的互聯(lián)網(wǎng)公司的廣泛關(guān)注，這也促進(jìn)了云計(jì)算的研究和發(fā)展，在2010度，美國政府就開始利用云計(jì)算在工作，美國航天局也推出了一個(gè)關(guān)于“星云計(jì)劃”的云計(jì)算。

日本云計(jì)算也在如火如荼的建設(shè)，大規(guī)模的建立云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，也為政府的運(yùn)作提供需求的操作系統(tǒng)，這個(gè)龐大的的工程已經(jīng)建立完成。這個(gè)項(xiàng)目提高來日本政府的工作效率，降低政府各個(gè)方面的開支，也保證來日本政府對(duì)數(shù)據(jù)的保密，自此之后，日本政府的工作效率。

中國政府也在搭建云計(jì)算的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，在黨和政府的政策監(jiān)督下，中國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈包含了各式各樣的服務(wù)商，其中可以分成二大類，一種是軟硬件，終端服務(wù)器廠商，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商，在一類是包含了云計(jì)算規(guī)劃咨詢，運(yùn)營服務(wù)商等管理商務(wù)類。中國政府意識(shí)到云計(jì)算的重要性，在兩院院會(huì)上提出，有關(guān)云計(jì)算的個(gè)性化制造和服務(wù)創(chuàng)新提供了有力的理論依據(jù)和良好的工作環(huán)境，雖然在院會(huì)上提出，但云計(jì)算在高速發(fā)展的仍然存在許多不利的因素，這些因素的存在主要是因?yàn)槿藗儗?duì)云計(jì)算這個(gè)高科技認(rèn)識(shí)還不夠，接受能力也還不夠，在這些阻礙面前，尤其是安全和標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)法律的缺失顯得尤為明顯。也是中國在發(fā)展云計(jì)算需要解決的核心問題。

5 云計(jì)算的主要相關(guān)技術(shù)

云計(jì)算是一種最新的超級(jí)計(jì)算方式，這種計(jì)算是主要以數(shù)據(jù)為中心，云計(jì)算是在處理數(shù)據(jù)密集型的超級(jí)計(jì)算是，是最佳選擇，云計(jì)算的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)的管理，有著獨(dú)特的技術(shù)方法，也有很多其它的衍生技術(shù)：設(shè)備架設(shè)，改善服務(wù)技術(shù)，資源管理技術(shù)，任務(wù)管理技術(shù)，其中也包含很多小技術(shù)。

6 結(jié)語

云計(jì)算這個(gè)大環(huán)境下有許多用戶，是的云計(jì)算中所要完成的任務(wù)繁瑣而且復(fù)雜，就如何討論有效的進(jìn)行資源的調(diào)度，這樣使得有很高的運(yùn)行效率，但是云計(jì)算的算法多種多樣，它們涉及的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同，如何能夠考慮到計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)，使系統(tǒng)的計(jì)算成本和效率提高，而不是犧牲某些因素為結(jié)果。現(xiàn)在世界各國都在發(fā)展云計(jì)算技術(shù)，在這個(gè)大的浪潮下，那個(gè)國家能夠研究出更加完美的算法，甚至是超過蟻群算法，這樣才能有所突破，真正的是云計(jì)算這門計(jì)算為全世界人們?cè)旄！?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]朱近之.智慧的云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010（13）.

[2]玉西民.云計(jì)算中資源調(diào)度策略的研究[D].南京：南京郵電大學(xué)，2010（28）.

[3]玉永貴，韓瑞蓮.基于改進(jìn)蟻群算法的云計(jì)算任務(wù)調(diào)度研究[J]. 計(jì)算機(jī)測量與控制，2011（19）.