51、基于元启发式的物联网云虚拟机放置策略

基于元启发式的物联网云虚拟机放置策略

1. 引言

物联网（IoT）已成为生活中至关重要的技术，越来越多的应用借助智能设备和无线网络收集数据，以了解实时情况。例如，物联网在智能电网中的应用前景广阔，不仅能降低能耗、提高能源利用效率，还具有经济优势。电力公司可根据历史数据进行能源分配，当用户需求较低时，将更多能源分配给有需求的用户。

然而，物联网研究主要集中在设备安全和使用寿命方面。安全问题上，由于物联网常嵌入智能家居、智能汽车等设备，一旦被攻击，个人信息和密码可能泄露。设备使用寿命方面，多数设备用于收集数据，且部署后难以充电，能耗成为无线物联网网络的关键问题。

同时，物联网中不同应用产生的异构数据量巨大，实时分析时计算能力往往不足。云计算或许是解决之道，它不仅能提供强大计算能力，还能实现节能，通过虚拟化技术，云数据中心可提供高质量服务。虚拟机（VM）能动态调整状态，但在数据传输高峰和低谷时，如何高效放置虚拟机以保证资源消耗最小且处理能力最大，是亟待解决的问题。

2. 相关工作

• 混合VM迁移与多目标优化算法 ：有研究考虑物理机间的负载均衡，提出混合VM迁移和多目标优化算法，并定义了三个指标，即HM间负载不均匀性、HM内负载不平衡性和混合实时VM迁移成本。但在实时数据处理场景下，该算法的VM放置调整速度可能无法满足需求。
• 多代理方法 ：在大规模数据中心中，多代理方法可快速进行VM放置。如有的研究提出使用多代理和分配算法，并将其集成到CloudSim工具包中，减少了添加VM时的响应时间。还有研究结合机器学习，采用合作模糊Q学习（CO