24332字硕士毕业论文基于混合优化耳法的云计算资源分析

介绍

本章首先阐述了研究的背景和意义。同时，根据国内外学者对云计算资源配置的相关研究现状，提出了本文的主要研究内容。最后，给出了本文的研究方法和技术路线。

1.1研究背景和意义

1.1.1研究背景随着计算机技术的发展和创新，计算机模式也经历了从单主机模式、服务器/客户端模式到网格计算模式的三个关键阶段。日益增长的互联网连接了世界，给广大网民带来了极大的便利。随着互联网技术的进步和网民数量的增长，数据和信息量也呈现爆炸式增长。互联网已经进入“大数据时代”，传统的计算模式已经不能满足当前动态变化的需求。因此，“云计算技术”应运而生，成为继个人电脑革命和互联网革命之后的第三次信息技术浪潮。云计算的概念可以追溯到1961年。计算机行业的先驱约翰·麦卡锡在麻省理工学院百年大会上的讲话中说:“计算机有一天可能会像电话一样被用作公共资源，计算机资源将成为一个新的重要的工业基础。

1996年，帕卡姆(D.F.Parkhm)在其经典著作《计算机联合国设施的挑战》中大胆预测，计算能力将像水和电一样提供给公众。如今，该行业称云计算是继水、电、气和油之后的第五大公共资源。在计算机科学技术发展的历史上，经常有一些里程碑式的技术。虽然这些技术产生于不同的时代，但它们对当今世界信息技术的应用和服务模式产生了巨大的影响。这些技术包括分布式计算、并行计算、网格计算、效果计算、软件即服务和虚拟化计算等。云计算正在这些技术的基础上慢慢演变和发展。目前，它已经成为一种商业模式，作为产品向客户提供计算、存储、通信、网络和安全服务能力。业界普遍认为云计算是各种先进计算和服务技术的缩影。

云计算技术通过互联网将分布在世界不同地理位置的资源连接起来，形成一个可以调用的虚拟资源库。这个巨大的计算资源库根据客户的不同需求提供相应的服务支持。资源库根据当前资源负载情况和用户的具体服务需求进行动态资源分配和调度，目的是在满足需求的情况下优化分配方案，实现效益最大化。用户和服务提供商之间的交易遵循服务水平协议(SLA’)，即用户支付一定的租金以获得相应的服务水平。一般来说，云计算虚拟化网络上的服务资源。服务提供商负责整个服务资源的分配、调度、管理和维护。用户不需要关心“云”是如何实现的。因此，云计算本质上为用户提供了传统的水、电、气和电话等按需计算服务。随着云计算的蓬勃发展，许多与云计算相关的问题日益突出。

例如，2011年亚马逊爆发的摇滚机器故障导致基于位置的社交网站、新闻网站、在线出版商等瘫痪，引发了云计算信息危机。人们对云计算安全的信任度大大降低，安全风险成为云计算急需解决的问题之一。云计算产品非常丰富，客户交互设备不同，各大厂商的标准设计都是自己的阵列，缺乏统一的标准，云平台还没有实现真正意义上的互联互通，产品标准化已经成为市场发展的瓶颈；随着用户需求的不断变化，云计算服务模式和服务水平也有所不同。在线服务服务(如第三方支付、网上银行交易等)。)已经逐渐发展并在市场上占据主导地位。这些服务对云计算平台任务处理的灵活性、实时性和高效性有较高的要求。云计算巨大的资源规模和用户需求使得如何进行合理的资源调度和分配成为一个难题。为提高云计算环境下的资源分配效率和云服务水平，设计了一种混合优化资源分配算法，在一定程度上解决了资源分配问题。

1.1.2研究意义

基于云计算的特点，如按需提供资源、按使用付费和动态可扩展性，计算资源可以按照一定的经济规律在市场上进行分配，如水和电等公共服务商品。作为一种新的计算服务模式，云计算市场化进程中仍然存在一些障碍。如何在满足用户动态变化需求的前提下实现高效率、低成本的云资源分配，成为资源合理利用的关键环节。在云计算资源分配的整个过程中，合理的资源分配优化算法是整个网络资源分配的核心和关键。一个好的资源分配算法可以降低云计算网络的负载，降低能耗，提高计算和传输速度，使网络能够尽快实现负载均衡，从而提高整个云计算系统的整体性能。因此，本文基于混合优化算法的云计算资源分配研究具有以下意义。首先，从运营商的角度来看，合理的资源分配策略可以为云服务提供商节约运营成本，增强市场核心竞争力。资源的合理配置可以保证整个云服务系统的健壮性，并在一定程度上延长硬件的使用寿命。这可以为云服务提供商节省成本，从而形成价格优势，并大大提高其市场竞争力。其次，从用户的角度来看，合理的资源分配策略可以满足用户的动态需求，提高服务质量。

云资源有数千万种，用户对云资源的需求也大相径庭。由于云计算的商业特性，用户的需求仍然在不断变化。如何快速准确地满足用户个性化和差异化的需求成为衡量云服务水平的关键。最后，从全社会的角度来看，资源配置影响整个云服务市场的运行效率和社会资源配置的公平与效率。对于整个社会来说，每个人使用的每个终端都是云计算网络中的一个节点，每个节点既是服务提供商又是服务用户。广义而言，每个终端都在一个资源网络中，该资源网络相互协作以实现最佳服务。因此，资源调度的合理性、科学性和有效性将决定全社会资源配置的优化程度。

第二章云计算环境下资源分配的分析与模型构建……13

2.1云计算资源分配的特点和问题……13

2.2云计算资源分配流程描述……14

2.3云计算资源分配模型构建……17

第三章云计算资源分配模型的混合优化算法设计……24

3.1混合优化算法设计的主要思想……24

3.2混合优化算法实现过程……26

第四章算法实现和实验分析……35

4.1开发环境和设计框架介绍……35

4.2算法实现……36

4.3算法仿真与分析……41

结论

随着互联网技术的飞速发展，云计算的研究和应用受到了广泛关注。越来越多的科研机构和企业在云计算和云平台的研发、推广和应用上投入了大量的人力、物力和财力。云环境极其复杂、动态和多变。如何有效利用云服务为企业乃至社会创造经济效益，是当前学者和信息技术厂商密切关注的问题。因此，云计算的资源分配成为研究的焦点。从云计算资源分配的实际问题出发，分析了资源分配的特点和问题，将其抽象为模型，并用具体的数学公式描述了资源分配中需要解决的问题。在此基础上，设计了一种混合优化资源分配算法，并用VB编程语言进行了系统仿真实验。具体实例和对比分析实验验证了算法的有效性和效率。

总体而言，本文的主要工作如下:从云计算的发展路径和服务模式出发，介绍了云计算环境下的资源分配问题，确定了本文的研究内容和意义。然后，对现有的云计算资源分配理论进行了梳理，重点介绍了云计算的发展和研究现状、网格计算环境下资源分配问题的研究方法以及云计算环境下资源分配问题的研究现状。本文对此进行了全面的综述，为下文的模型建立和算法设计研究提供了理论支持。

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