云计算中基于CloudSim的改进粒子群调度算法研究

摘要

云计算是分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化、负载均衡、网络存储等传统计算机技术和网络技术融合的产物，是基于网络的新兴技术。云计算的资源池由大量性能不同的资源节点构成，随着用户需求的不断增长，如何将大规模任务分配到有限的资源节点，提升用户满意度，实现负载均衡，是云计算需要研究的重要问题。
　　高效的任务调度，是有效发挥云计算潜力的重要步骤。在云计算中，一些任务需要被分配到不同的虚拟机上，以提高系统利用率和最小化完工时间。任务调度问题是NP完全问题，因此找到一个确切的解决方案是棘手的，特别是对于大规模的任务。
　　为此本文提出了一种基于适应度的动态更新惯性权重的粒子群优化算法，并对粒子群算法中的粒子进行重新编码，使其离散化，将改进后的算法运用到云计算任务调度问题当中。
　　本文随后还详细介绍了云仿真工具 CloudSim，并配置了实验环境。在仿真平台上，对离散粒子群算法（Discrete Particle Swarm Optimization，DPSO）以及改进的DPSO进行了仿真实验。通过与DPSO算法、贪心策略、顺序调度法对比仿真结果表明，在云计算任务调度问题中，少量的任务调度，本文的改进算法并不优于其他分配算法，逐步增加任务量后，发现规模越大，DPSO收敛速度越快，相比其他调度算法的优势越明显。对其仿真，表明算法用于任务调度问题是可行且有效的，尤其是对于海量任务。

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第1章 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要工作

1.4 论文的组织结构

第2章 云计算

2.1 云计算概念

2.2 云计算体系结构

2.3 云计算服务层次

2.4 云计算的主要特征

2.5 云计算任务调度概述

2.6 本章小结

第3章 粒子群优化算法

3.1 仿生算法概述

3.2 粒子群优化算法

3.3 基于惯性权重的改进研究

3.4 本文采用的改进方法

3.5 本章小结

第4章 基于离散粒子群算法的云任务调度

4.1 云环境下任务调度问题的形式化表示

4.2 基于任务调度问题的离散粒子群算法

4.3 本章小结

第5章 仿真实验及实验分析

5.1 CloudSim仿真系统相关介绍

5.2 仿真实验的具体实现

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献