【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种负载均衡低耗能云资源调度平台，特别涉及一种负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，属于云计算网络资源调度。
技术介绍
1、信息数据规模和it产业近几年迅速增大，需要对于这些网络数据进行存储和处理也变得越来越复杂，数据中心的能耗量也会增长，伴随着的就是耗电量的不断地增长。如何对数据中心中的资源进行合理的调度来降低能耗是当前亟需解决的问题。云计算近几年迅猛发展，云计算有着自己独有的优势，很多企业都愿意选择这样的方式进行业务处理，进一步促进了云计算在工业界的使用，形成了良好的循环。
2、减少云计算中数据中心的能源消耗并且还能够保证主机上任务的负载均衡，保证用户的体验效果，资源的分配和调度这种优化问题，是一个np-hard问题，因为需要达到的目标是多个，如何根据用户需要选择合适的调度策略是一个广泛引起讨论，但是目前为止，现有技术都没有一个很好的方法是实现能耗和负载均衡这一目标。
3、资源分配和负载均衡在最近的几十年中都受到很大的重视。但是，现有技术都仅仅是针对一种类型的分布式系统进行考察，不够全面，没有考虑到数据中心中的负载均衡对于能耗的影响，缺少负载对能耗的影响。
4、现有技术的负载均衡方法，一类方法通过优化虚拟机配置策略，缩短任务运行时间来降低运行成本，其中采用启发式算法解决资源调度问题居多，比如蚁群算法、粒子群算法和遗传算法等；另一类方法则通过优化数据中心主机间的负载均衡来达到降低成本的目标，该方法优化主机之间的资源配置，提高资源利用率，降低能耗。但以上方法仅仅考虑了处理速度对主机
5、现有技术的云计算资源调度平台需要解决的问题和本申请关键技术难点包括：
6、(1)现有技术的方法仅仅考虑了处理速度对主机负载的影响，却忽略了存储设备、带宽等对负载均衡的影响，现存的资源调度算法中虚拟机的配置算法不合理，无法实现数据中心的主机的动态均衡和降低数据中心的能耗，缺少对云计算关键性的虚拟化技术的负载均衡处理，缺少对云计算中的资源调度的总体处理，缺少云计算资源调度模型，对虚拟机的部署和迁移不够合理，缺少对应的能耗模型，无法通过数据中心的负载均衡的方式实现数据中心能耗的降低，缺少计算数据中心中物理机之间的负载均衡方法，资源调度不涉及到处理速度、存储容量和带宽，造成云计算资源调度平台无法实现真正意义上的负载均衡。
7、(2)现有技术没有一个很好的云计算资源调度平台实现能耗和负载均衡这一目标，资源分配和负载均衡无法实现协同平衡，现有技术都仅仅是针对一种类型的分布式系统进行考察，不够全面，没有考虑到数据中心中的负载均衡对于能耗的影响，缺少负载对能耗的影响，不必要的资源消耗多，资源利用率低。
8、(3)现有技术缺少一种针对性强且高效的负载模型度量标准，没有引入存储设备、带宽作为负载均衡的综合度量标准，缺少构建云环境下负载资源调度模型，造成负载均衡耗能建模、资源调度建模、节点主机建模、任务到资源调度建模、资源调度配置建模等相关技术确实或者不合理，缺少对应的调度算法使数据中心的能耗到达最低，缺少定义模型和框架，缺少自定义新协调负载均衡分配算法，无法找到数据中心中负载低的主机，并在该主机上部署虚拟机，在虚拟机上处理该任务；当主机上部署的虚拟机比较多时，不能自动执行迁移算法，无法达到负载均衡，数据中心中的资源消耗大。
技术实现思路
1、本申请对如何实现数据中心的主机的动态均衡和降低数据中心的能耗进行了改进，针对现有技术方法仅仅考虑了处理速度对主机负载的影响，却忽略了存储设备、带宽等对负载均衡的影响，本申请对云计算使用到的关键性的虚拟化技术进行了深入改进，对云计算中的资源调度从总体上有进一步优化，建立起资源调度模型，对虚拟机的部署和迁移进行了改进，提出了自己的能耗模型，通过实现数据中心的负载均衡的方式实现了数据中心中能耗的降低问题，提出了一个新的计算数据中心中物理机之间的负载均衡，在原有的条件下进行了改进，涉及到处理速度、存储容量和带宽。利用仿真工具cloudsim模拟仿真，实验表明本申请改进的算法在能量消耗上最少，负载更加均衡，优于现有技术对比的其它算法。
2、为实现以上技术效果，本申请所采用的技术方案以下：
3、负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，定义一种新的负载模型度量标准，即引入存储设备、带宽作为负载均衡的综合度量标准，构建云环境下负载资源调度模型，包括：负载均衡低耗能建模、资源调度建模、节点主机建模、任务到资源调度建模、资源调度配置建模；
4、并基于此新的负载模型度量标准构建一种新的改进的调度算法使数据中心的能耗到达最低，低耗能加权负载均衡配置资源调度方法首先定义模型定义和框架，基于次序调配与贪心调配，优化得到自定义新协调负载均衡分配算法，具体改进算法分3个步骤：
5、步骤一：首先判定主机之间的负载均衡性，确定目标主机，包括主机的部署和迁移；
6、步骤二：当目标主机上部署的虚拟机不多时，则直接分配资源，当目标主机上部署的虚拟机很多时，则自动执行步骤三迁移算法；
7、步骤三：每次迁移时均选择资源占用最小的虚拟机进行迁移，且迁移的目标主机均选择负载最小的主机，提高资源的利用率，达到均衡负载。
8、优选地，负载均衡低耗能建模：基于cloudsim云环境下用户的任务用cloudletle类表示，通过传递因子设置任务指令长度和所需处理单元大小信息，对cloudlet类进行扩展，增加若干任务的其它信息，然后重新建模完成；
9、t＝{userid，cloudletlength，cloudletfilesize，cloudletoutputsize，nmberofpes，…} 式1
10、t表示用户的一个任务，用userid表示云用户编号，cloudletlength表示任务长度，numberofpes表示处理这个云任务需要的pe的数量；
11、云环境下任务的集合表示为：
12、t＝{t1，t2，…，ti，…，tn}，j∈[1，n] 式2
13、用户的任务是多个的，假设任务的个数为n个，所有任务的集合t由许多小任务t组成。
14、优选地，资源调度建模：资源调度服务层提供对资源生命周期的管理和任务单元的操作，vmscheduler类扩展资源分配处理单元所用的调度策略，包括时间共享或空间共享的调度策略；
15、v＝{id，userid，mips，numberofpes} 式3
16、v表示一个调度资源，id表示资源编号，userld表示用户号，mips表示资源单位时间处理任务的长度，numberofpes表示资源具有的pe的数量；
17、虚拟机资源集合可以表示为：
18、v＝{v1，v2，…，vi，…，vr}，i∈[1，r] 式4
19、假设资源的个数为r个，所有资源的集本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，定义一种新的负载模型度量标准，即引入存储设备、带宽作为负载均衡的综合度量标准，构建云环境下负载资源调度模型，包括：负载均衡低耗能建模、资源调度建模、节点主机建模、任务到资源调度建模、资源调度配置建模；
2.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，负载均衡低耗能建模：基于CloudSim云环境下用户的任务用Cloudletle类表示，通过传递因子设置任务指令长度和所需处理单元大小信息，对Cloudlet类进行扩展，增加若干任务的其它信息，然后重新建模完成；
3.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，资源调度建模：资源调度服务层提供对资源生命周期的管理和任务单元的操作，VMScheduler类扩展资源分配处理单元所用的调度策略，包括时间共享或空间共享的调度策略；
4.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，节点主机建模：在数据中心中设置若干和基础设施资源相关的类，主机分配处理单元所用的调度策略，定义数据
5.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，任务到资源调度建模：在资源层面的调度：其中一个资源上面部署一个或者多个任务，云计算中把t个任务分配r个虚拟机上的过程，根据时间为目标建立下面的模型，任务在资源上面的映射关系X表示为：
6.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，资源调度配置建模：主机Host类模拟物理资源，从数据中心中依照调度策略选择主机，将虚拟机正确部署，采用VmAllocationPolicy抽象类，根据目标重写调度策略；在选择合适的主机时按照一定的资源配置策略，通过继承VmAllocationPolicy类，重写分配策略，实现资源调度配置；
7.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，低耗能加权负载均衡配置资源调度方法：首先，先将用户的任务以一定的优化目标为原则映射到虚拟机资源上，寻找合适的虚拟机进行分配，然后为虚拟机寻找符合用户目标的主机进行映射，将该虚拟机符合要求的主机上创建或迁移；
8.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，模型定义和框架：在计算数据中心内主机的负载的情况时，包括3个方面：处理速度mips、内存容量ram和带宽bw，其中mipsvm是指当前虚拟机需要分配的mips，mipshost是一台主机中mips的资源；ramvm是当前虚拟机需要分配的ram，ramhost是一台主机中ram的资源；bwvm是当前虚拟机需要分配的bw，bwhost是一台主机中bw的资源；
9.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，自定义新协调负载均衡分配算法：当主机上的部署的虚拟机较多时，自动执行迁移算法，每次迁移时都选择占用资源最小的任务进行迁移，迁移的目标主机选择负载最小的主机最为目标，达到负载均衡，数据中心中的资源消耗也因此而降低，实现过程如下：
...【技术特征摘要】
1.负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，定义一种新的负载模型度量标准，即引入存储设备、带宽作为负载均衡的综合度量标准，构建云环境下负载资源调度模型，包括：负载均衡低耗能建模、资源调度建模、节点主机建模、任务到资源调度建模、资源调度配置建模；
2.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，负载均衡低耗能建模：基于cloudsim云环境下用户的任务用cloudletle类表示，通过传递因子设置任务指令长度和所需处理单元大小信息，对cloudlet类进行扩展，增加若干任务的其它信息，然后重新建模完成；
3.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，资源调度建模：资源调度服务层提供对资源生命周期的管理和任务单元的操作，vmscheduler类扩展资源分配处理单元所用的调度策略，包括时间共享或空间共享的调度策略；
4.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，节点主机建模：在数据中心中设置若干和基础设施资源相关的类，主机分配处理单元所用的调度策略，定义数据分配到主机上的调度策略，从数据中心中依照调度策略选择主机，将数据正确部署，设置vmallocationpolicy抽象类，根据目标重写调度策略，主机host类模拟物理资源：
5.根据权利要求1所述负载均衡协调低耗能的云计算资源调度平台，其特征在于，任务到资源调度建模：在资源层面的调度：其中一个资源上面部署一个或者多个任务，云计算中把t个任务分配r个虚拟机上的过程，根据时间为目标建立下面的模型，任务在资源上面的映射关系x表示为...
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