云计算资源分配算法

近年来，云计算技术铺天盖地的出现在生活中的各个角落，在我们的生活里已经发展成了一个包含移动互联网和物联网的新型产业，伴随着云计算技术的蓬勃发展，其研究方向也越来越多元化和深入化，其中一个就是资源管理，本文介绍了云计算的相关概念，综述了资源管理领域国内外研究的现状，对云计算技术中存在的问题和资源管理未来的研究方向进行认真分析，以便为云计算资源分配算法的研究提供参考依据。

【关键词】云计算技术 资源分配 资源管理

云计算是一种新型的计算模式，它融合了分布式处理、并行处理和网络计算等多种技术的并行计算技术。面对着海量信息化处理需求的情况下，它可以说是应运而生，云计算技术使计算分布在大量的分布式计算机上，为用户提供平台服务（PAAS），软件服务（SAAS），基础设施服务（IAAS）三大服务。

1 相关概念

1.1 云计算技术的概念

目前，云计算还没有一个确定的统一标准化定义。维基百科上关于云计算的定义是：云计算是一种以互联网为基础的计算方式，通过这种网络化的计算方式，将共享的软硬件资源和信息提供给电脑和其他设备。美国国家标准与技术研究院认为云计算的模式是按量付费的，这种付费模式可以为需求方提供便捷、可用的网络访问，而且付费的一方能够进入可配置的计算资源共享池，资源共享池内不仅有服务器、网络，还有应用软件和服务等。云计算可以为付费的一方快速提供各种资源，使用云计算的一方只需进行简单的管理工作，也不需要与服务供应商进行过多的沟通与交流。IBM认为云计算即可以描述系统平台，也可以用来描述一种类型的应用程序，云计算平台可以按照用户的需要对资源和服务进行动态部署和配置，当然也可以通过云计算的方式来取消服务等。

1.2 云计算平台服务器

云计算平台服务器可以分为两种，一种是物理服务器，一种是虚拟服务器。高级云计算通常会涉及到其他的计算资源，比如网络设备、存储区域网络（SANS）、防火墙和其他安全设备等。在云计算的应用和描述方面，云计算描述了一种通过互联网进行访问的扩展性应用程序。而“云应用”就是利用强大功能的服务器和大规模的数据中心，进行网络应用程序与网络服务运行的一种云计算。只要互联网的接入设备合适，任何用户都可以通过标准的浏览器，来访问云计算应用程序。

1.3 云计算的部署模式

按照部署模式来划分，云计算又包括公有云、私有云和混合云三种云计算模式。一般情况下，公司或组织内部创设的云计算属于私有云，私有云的数据和程序储存于内部，能够为特定用户提供云服务，私有云的优点是安全性高，服务提供商可以更好地管理基础设备的架构，缺点是使用者会受到一定的限制。公有云是指网络第三方服务商搭建、用户通过付费或者免费使用的云模式。公有云的优点是使用者没有太多的限制，缺点是数据的安全性和服务提供商的管理的便捷性不高。而混合云集合了两者的优势，将关键数据或信息放置于私有云中，将非关键的服务放置在公有云上，是一种高效的部署模式和交付方式。

2 云计算的资源分配现状

云计算依靠虚拟化技术将多个服务器虚拟化为一个资源池，由于资源的多样化和复杂化，云计算的资源分配一直以来是研究的核心之一。所谓云计算的资源分配是指在一个共同的云环境中使用者根据一定是使用规则来调度资源的过程。目前云计算资源调度的研究主要集中在三个方面：

2.1 人工智能算法

人工智能算法是指以学习的方式对解空间进行人工搜索以达到减少任务的平均时间、提高资源使用率的目的。

2.2 云计算的负载均衡

不同的用户对云计算的计算、存储和网络资源的质量要求不同，并且云计算还要满足服务器网络带宽、吞吐量、延迟和抖动的负载要求，因此，在进行云计算时，还要格外重视云计算的负载均衡。

2.3 云计算的能耗管理

数据中心作为云计算的中心，是云计算中高能耗的一个重要组成部分，而这也成为了云计算能耗管理中的突出问题，尤其是近几年计算资源与存储资源高度集中，给云计算的能耗管理增加了更大的难度。而且，云计算数据中心能耗过高，不仅会浪费电能、还会导致系统的稳定性下降，同时对环境造成影响。因此，加强云计算的能耗管理也是云计算资源分配中亟需解决的重要问题。

3 云计算资源分配的研究趋势

3.1 针对多个目标进行资源调度优化

因为消费者和云资源提供方的立场不同，消费者重视云资源的性价比，而提供方考虑的是如何提高资源利用率，因此多目标优化问题将成为云计算资源分配未来考虑的一个难题。

3.2 负载类型不同的云资源调度算法

由于负载不同，对资源的需求也不同，而目前多数云资源费配算法并未考虑这一问题，而且很多云计算资源分配算法只注重计算机计算资源和存储资源的利用，忽略了网络资源的分配，这会影响到服务器的实时性、吞吐量、和系统利用率，因此在云计算资源分配的时候，网络资源的分配也应该是必须考虑的一环。

3.3 进一步优化动态的云资源

云计算技术的不断发展，使移动式云计算逐渐代替了传统的云计算模式，而关于移动云计算如何有效分配云资源，满足移动终端自身业务需求，确保云计算资源利用率与系统收益的最大化问题，也成为了云计算领域未来研究的一个重要课题。

4 结束语

文章通過对云计算及其相关概念的描述，并对云计算资源分配的现状进行介绍，分析云计算资源分配未来研究的趋势，以明确云计算资源分配的有效策略，从而实现云计算资源的合理分配，使云计算技术在社会各行业内得到进一步的发展。

参考文献

[1]史振华，陈暄.云计算中一种改进的猴群算法在资源分配中研究[J].计算机测量与控制，2015（09）：3188-3191.

[2]陈小娇，陈世平，方芳.云计算中虚拟机资源分配算法[J].计算机应用研究，2014（09）：2584-2587+2616.

[3]姜华杰，陈俊杰，强彦.基于QoS的云计算资源分配算法[J].电脑开发与应用，2012（08）：4-6+9.

作者简介

孙威（1987-），男，助理工程师，安徽省池州市人。大学本科学历。主要研究方向为计算机软件编程及云计算技术。

作者单位

海军安庆医院信息科 安徽省安庆市 246000