贾嘉, 慕德俊

(西北工业大学 自动化学院, 陕西 西安 710072)

随着对云计算需求的不断扩大，几大云计算服务提供商，如Amazon等，建立了越来越多的数据中心，以满足云计算对基础设施资源的需要。为了维护大规模的数据中心运行，需要大量能耗。这不仅提高了服务成本，也给相应基础设施带来巨大压力。有研究表明，数据中心的使用率一般在5%～20%[1-2]；而空闲服务器的电量消耗也超过满负荷情况下的50%。能耗是云计算成本中重要一环。针对云环境中数据中心的能耗问题，本文研究了面向低能耗的基于粒子群优化算法的数据中心资源分配算法。采用帕累托最优解集合描述所有可行的最优解。为了得到帕累托最优解集合，采用粒子群优化算法，对不同的分配方案迭代寻优，并按存活周期随机变异分配方案。通过比较不同分配方案下能耗，得到最优的资源分配方案。

1 云计算与粒子群优化

1.1 云计算概述

云计算作为一种新兴的并行计算技术，是分布式处理、并行处理、网格计算的发展和延伸。它提供了更可靠、更安全的存储和计算数据能力、简化计算交付、降低成本、具有更高的扩展性和灵活性。云计算采用计时付费的形式，程序员只需关注应用程序本身，关于集群的处理问题，则交由平台处理。云计算重要特点之一是虚拟化。虚拟化技术范畴从简单的硬件抽象逐渐发展成为虚拟云操作系统，云主机能够大量根据用户定义的服务质量(quality of service,QoS)规范执行应用程序的VMs并行分享。……