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年第期

论文选粹20253

一种基于多目标优化的云计算任务调度模型

孙现超，李坤，张鹏，王洪刚

（中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，山东省济南市250101）

摘要针对云计算任务调度过程中资源不平衡和任务分配不合理的问题，文章提出一

种基于多目标优化的云计算任务调度模型。首先，使用Min-Max归一化方法处理矩阵；其

次，综合考虑处理能力、负载能力和带宽等因素，提出一种基于多目标优化的云计算任务

调度模型，从而提高云计算系统中任务执行的效率。此模型在中小型及大型任务规模中都

适用。

关键词云计算；多目标优化；任务调度；虚拟化；调度模型

中选择作业，分配给CPU执行。影响进程等待时间

0引言

的因素包括资源可用性、任务优先级和系统开销。最

云计算是一种通过网络提供按需使用的计算资大时间跨度是完成作业所必需的时间，最小化最大

源和服务的技术，它向全球用户提供计算资源，确保时间跨度可以提高调度算法的性能。云用户将其数

资源的可扩展性和按需高效利用。在云计算环境中，据提交给云调度程序，云调度程序选择并分配符合

数据和应用程序都存储在数据中心的服务器上，用用户需求的有利资源。

户可以通过网络随时随地访问这些资源[1]。云计算MOO（多目标优化）是在若干约束条件下同时

的核心优势包括弹性、可扩展性、按需付费和高可用优化两个或多个相互冲突的目标的过程。在云计算

性等。环境下，多目标优化主要包括完成时间、QoS（服务

云计算的机制是将计算任务分配到由大量异构质量）约束、能耗约束、经济成本约束和系统性能约

[2]束，本文主要考虑计算资源的处理能力、负载能力和

虚拟化服务器或VM（虚拟机）组成的资源池中。资

源分配包括分配虚拟机、分配内存容量、分配处理能带宽，提出一种基于多目标优化的云计算任务调度

力、分配组网等，以完成对应用的处理。虚拟化是云模型。

计算背后的基础技术，它将物理资源划分为多个虚

1多目标优化任务调度模型

拟机[3]。用户应用程序在虚拟计算机上运行，可以利

用闲置的物理机资源，加速任务执行。资源配置策略云计算任务调度[4]是在云计算环境中将用户提

必须解决资源供给不足、资源稀缺、资源竞争和资源交的任务分配到合适的计算资源上执行的过程，在

碎片化等问题。本文中，我们假设所有任务在逻辑上是相互独立的。

CPU（中央处理器）调度是资源分配的一个重要首先，用户提交的任务将被分解为一组计算任

方面，特别是涉及用户输入任务的完成。用户作业最务，根据输入任务的详细信息和底层可用的计算资

初被放在一个队列中，并声明这些作业正在等待执源，按照一定的策略对任务和资源进行映射；然后，

行。作业在队