关于动态和开放云环境中资源分配算法的研究

with the development of cloud computing and the related areas, more and more resources and tasks come into the cloud computing environments, and consequently, resource allocation, which plays the role of allocating suitable resources to tasks to finish the tasks, is becoming more and more important. However, most of the resource allocation algorithms and schemes in cloud environments are designed and developed in steady environments, and thus have not paid enough attention to the newly appeared requirements of resource allocation algorithms resulted from the developing trends of cloud environment, i.e., dynamism and openness. In this background, to address the problem of resource allocation to the task which consists of more than one dependent sub-tasks in open and dynamic cloud environments, this project proposes some decentralized resource allocation algorithms which could be robust to the dynamism and openness of the environments. In this project, the proposed algorithms will be evaluated in both the simulation and real nodes test ways. It is believed that the proposed resource allocation algorithms could put a positive influence to the development of resource allocation in cloud environments.

随着云计算及其相关领域的快速发展，越来越多的资源和任务参与到云计算平台中来。因此，云环境中解决任务的资源需求的资源分配问题显得越来越重要。然而，当前大多数的云平台中的资源分配算法还是针对相对稳定和封闭的云环境中的资源分配问题，很少考虑到云平台的发展趋势（动态性和开放性）对于资源分配算法的新的要求。基于此，本项研究课题针对动态和开放性的云环境（即资源和任务可以随时随地参与和离开云平台）中关于具有多个相互制约的子任务的任务类型的资源需求问题，提出了一套无中心控制的，能较好地适应环境的动态性和开放性的资源分配算法。本课题将通过仿真实验和节点实测的方式对所提出的资源分配算法进行验证和评估，预计将对未来动态和开放的云环境中的资源分配问题起到一定的推动作用。

项目背景：. 当前，云计算平台仍然掌握在规模大的企业和政府或者组织手中，普通人较难参与其中，这也造成了资源分配相关的主要云资源分配仍然只存在于少数大规模的 IT 企业，研究所，高等学校等机构。然而，让更多的中小机构甚至普通个人用户可以随时随地参与到云资源分配中来，以贡献和使用资源是云平台发展的必然趋势。因此，动态性和开放性是资源共享云平台面临的必然趋势。如何在动态和开放的资源共享云计算平台中进行资源和任务的分配，是资源分配发展中必须解决的重要问题之一。.主要研究内容：.研究内容：. 1）资源信息的搜集. 研究目标是：a）设计一套无中心控制下的资源信息搜集的机制；... b）提出一组优化资源信息搜集的算法。. 2）资源分配算法应对环境的开放性. 研究目标是：a）设计一套针对资源分配算法运行环境的预处理方案；.. . b）提出一条应对资源提供者的突然离开或加入资源共享平台的问题的思路。. 3）资源分配算法应对环境的动态性. 研究目标是：设计一套动态环境下对资源提供者进行选择的资源选择机制。. 重要结果和关键数据：. 在云平台中的资源提供者和消费者可以随进随出的动态的情况下，对于资源的分配成功率仍然可以达到将近90%，且社会总体资源（global resource）的利用效率可以达80%。..科学意义：.让普通用户以及他们所拥有的微小的资源也能参与到云平台中来，以达到节约大型资源的制造成本，同时提高已有资源的利用效率。另一方面，方便普通用户进入云平台随时取用云资源，提高他们使用资源的效率和方便性。