基于蜜蜂采蜜机理的云计算负载均衡策略-计算机应用研究.pdf

第３３卷第４期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ３３Ｎｏ４ ２０１６年４月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ａｐｒ．２０１６ 基于蜜蜂采蜜机理的云计算负载均衡策略 孙兰芳，张曦煌 （江南大学物联网工程学院，江苏无锡２１４１２２） 摘　要：任务调度是云计算研究中的ＮＰ难优化问题，负载均衡问题是任务调度的热点研究内容之一。针对云 计算环境中任务分配不够合理、用户服务质量低的问题，提出一种模拟蜜蜂采蜜机理的负载均衡策略。该策略 模拟蜂群觅食行为，建立负载均衡模型，被迁移的任务作为侦察蜂更新虚拟机的负载信息，并采用贝叶斯分类算 法对虚拟机负载状态进行分类，将任务从重负载虚拟机迁移至轻负载虚拟机，同时满足目标虚拟机中高优先级 任务的数量最少，避免了大量任务被调度到同一性能较优的虚拟机上，能够有效减少任务等待时间。实验结果 表明，基于蜜蜂采蜜机理的负载均衡策略与传统算法相比，减少了任务响应时间、完工时间和迁移次数，同时更 好地满足了用户服务质量需求。 关键词：云计算；负载均衡；蜜蜂采蜜机理；朴素贝叶斯；用户服务质量 中图分类号：ＴＰ３９３．０７　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１６）０４１１７９０４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１６．０４．０４８ Ｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｂｅｅｓｈｕｎｔｉｎｇｈｏｎｅｙｍｅｃｈａｎｉｓｍ ＳｕｎＬａｎｆａｎｇ，ＺｈａｎｇＸｉｈｕａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＷｕｘｉＪｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｓａｎＮＰｈａｒｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｉｓ ｏｎｅｏｆｔｈｅｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ．Ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔａｓｋａｌｌｏｃａｔｉｏｎｉｓｎｏｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅｅｎｏｕｇｈａｎｄｕｓｅｒ’ｓｑｕａｌｉｔｙｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅｉｓｌｏｗｉｎｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｂｅｅｓｈｕｎｔｉｎｇｈｏｎｅｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｈｅｆｏｒａｇｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｈｏｎｅｙｂｅｅｓ，ｔｈｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｍｉｇｒａｔｅｄｔａｓｋ ａｓｔｈｅｓｃｏｕｔｅｒｕｐｄａｔｅｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＶＭｓ．ＴｈｅｐａｐｅｒｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｔｈｅＶＭｓｂｙＮａｉｖｅＢａｙｅｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｉｔｍｉｇｒａｔｅｄｔｈｅｔａｓｋｓｉｎ ｈｅａｖｙｌｏａｄｅｄＶＭｓｔｏｔｈｅｌｉｇｈｔｌｏａｄｅｄＶＭｗｈｏｓｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔａｓｋｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｐｒｉｏｒｉｔｙｉｎｔｈｅｑｕｅｕｅｗａｓｍｉｎｉｍａｌ．Ｉｔａｖｏｉｄｅｄｎｕｍｅｒ ｏｕｓｔａｓｋｓｂｅｉｎｇｓｃｈｅｄｕｌｅｄｔｏｔｈｅｓａｍｅＶＭｗｉｔｈｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｉｓｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｗａｉｔｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｔａｓｋｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈａｔｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｂｅｅｓｈｕｎｔｉｎｇｈｏｎｅｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ， ｍａｋｅｓｐａｎｏｆｔｈｅｔａｓｋｓａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｉｔｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｕｓｅｒ