一種基于改進(jìn)pso算法的云計(jì)算負(fù)載均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是云計(jì)算和云計(jì)算負(fù)載均衡領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]云計(jì)算(cloud computing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式。這種模式可以提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展的虛擬化資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法。過(guò)去往往用云來(lái)表示電信網(wǎng)，后來(lái)也用來(lái)表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。
[0003]云計(jì)算(CloudComputing)是分布式計(jì)算(Distributed Computing)、并行計(jì)算(Parallel Computing)、效用計(jì)算(Utility Computing)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)(Network StorageTechnologies)、虛擬化(Virtualizat1n)、負(fù)載均衡(Load Balance)等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。負(fù)載均衡提供一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的貸款、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。負(fù)載均衡將大量的并發(fā)訪問(wèn)或數(shù)據(jù)流量分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上分別處理，減少用戶等待響應(yīng)的時(shí)間，并且可以將單個(gè)重負(fù)載的運(yùn)算分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上做并行處理，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備處理結(jié)束后，將結(jié)果匯總返回給用力，大幅度提高系統(tǒng)的處理能力。
[0004]云計(jì)算的盛行使得更加密集的云任務(wù)等待被處理，如何合理地分配云任務(wù)使得云計(jì)算環(huán)境中的節(jié)點(diǎn)有著均衡的負(fù)載變得更為關(guān)鍵，這種任務(wù)分配策略被稱作負(fù)載均衡。粒子群最優(yōu)算法(即PS0算法，以下簡(jiǎn)稱PS0算法)是現(xiàn)在比較新穎的負(fù)載均衡策略，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠很均衡的分配任務(wù)且使得云任務(wù)的執(zhí)行效率能夠被保證，但是其本身的運(yùn)行速度過(guò)于緩慢，因此針對(duì)此問(wèn)題，改進(jìn)PS0算法被提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是云計(jì)算環(huán)境下原有的PS0算法執(zhí)行速度太慢，在保證PS0算法高負(fù)載均衡度的前提下提高PS0算法的執(zhí)行效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于改進(jìn)PS0算法的云計(jì)算負(fù)載均衡方法，包括紅黑樹預(yù)處理節(jié)點(diǎn)模塊，升級(jí)PS0模塊以及融合PS0模塊。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為紅黑樹計(jì)算節(jié)點(diǎn)組織并選擇優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。
[0008]圖2為改進(jìn)PS0算法與原始PS0算法的對(duì)比。
[0009]圖3為PS0算法融入紅黑樹算法。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明是一種基于改進(jìn)PS0算法的云計(jì)算負(fù)載均衡方法。在原有PS0算法的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)PS0算法，結(jié)合紅黑樹算法處理相關(guān)云節(jié)點(diǎn)，從而大大提高負(fù)載均衡的效率。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠滿足相關(guān)研究的需要。
[0011]基于改進(jìn)PS0算法的云計(jì)算負(fù)載均衡方法關(guān)鍵技術(shù)在于云計(jì)算環(huán)境下資源分配的均衡程度和處理時(shí)間。解決方案如下:以紅黑樹的形式以節(jié)點(diǎn)的處理能力為鍵組織云計(jì)算環(huán)境中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，利用紅黑樹能夠被迅速創(chuàng)建修改的特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)，劃分出節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，如圖1所示。改變PS0內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，將原先離散的PS0算法進(jìn)行改進(jìn)，即更改之前的算法對(duì)每個(gè)云任務(wù)分析其在哪一臺(tái)節(jié)點(diǎn)有最優(yōu)的處理速度，變?yōu)閷?duì)每一臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算最后一個(gè)任務(wù)完成時(shí)間，挑選具有最短最后完成任務(wù)時(shí)間的任務(wù)分配組合。PS0算法和原始PS0算法對(duì)比如圖2所示。融合PS0至紅黑樹，在利用紅黑樹挑選出優(yōu)先隊(duì)列后，在每個(gè)隊(duì)列內(nèi)執(zhí)行改進(jìn)PS0算法，如圖3所示。
[0012]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之中所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種云計(jì)算環(huán)境下的基于改進(jìn)PSO算法的負(fù)載均衡方法，涉及所需的系統(tǒng)及云計(jì)算環(huán)境下的云任務(wù)的分配以及負(fù)載均衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云任務(wù)分配的方法，其特征在于，每一臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算最后一個(gè)任務(wù)完成時(shí)間，挑選具有最短最后完成任務(wù)時(shí)間的任務(wù)分配組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云計(jì)算環(huán)境下的基于改進(jìn)PSO算法的負(fù)載均衡方法，其特征在于利用紅黑樹挑選出優(yōu)先隊(duì)列，在隊(duì)列中執(zhí)行改進(jìn)的PSO算法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于改進(jìn)PSO算法的云計(jì)算負(fù)載均衡方法。本發(fā)明充分改進(jìn)PSO算法，提高算法的運(yùn)算速度，并且結(jié)合紅黑樹算法處理相關(guān)云節(jié)點(diǎn)，與現(xiàn)有算法相比，大幅度提高了云計(jì)算環(huán)境下處理相關(guān)云計(jì)算節(jié)點(diǎn)任務(wù)的速度，同時(shí)云計(jì)算環(huán)境下的負(fù)載均衡效果得到了很大的改善。
【IPC分類】H04L29/08
【公開號(hào)】CN105338098
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510793043
【發(fā)明人】賀海武, 郭樹盛
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日