22、使用 CloudSim 模拟云计算场景的实践指南

使用 CloudSim 模拟云计算场景的实践指南

1. 云计算与 CloudSim 简介

云计算近年来取得了惊人的进展，凭借其安全、高度可扩展的特性，能够通过互联网动态交付 IT 资产。CloudSim 是一款用于模拟云计算场景的工具，本文将详细介绍 CloudSim 的架构、安装步骤以及多个使用示例。

2. CloudSim 架构

CloudSim 具有多层编程结构，其初始版本使用 SimJava 作为离散事件模拟设计，支持事件处理、组件通信和模拟时钟管理等核心功能。离散事件模拟（DES）将系统活动建模为一系列离散的时间事件，每个事件在特定时刻发生，标志着系统状态的变化。在当前版本中，SimJava 层已被移除，以支持一些高级操作。

CloudSim 模拟层为虚拟化的基于云的服务器数据中心环境提供建模和模拟支持，包括针对虚拟机（VM）、内存、存储和数据传输的专用管理接口。该层处理诸如将主机分配给 VM 以及管理应用程序执行状态等关键问题。

数据中心管理多个主机元素，主机根据云服务提供商定义的 VM 分配策略映射到至少一个 VM。VM 策略涉及 VM 生命周期的任务控制安排，如主机分配、VM 创建、VM 故障和 VM 迁移。在云计算中，一个 VM 实例可以提供至少一个应用程序服务，这被称为应用程序供应。

在 CloudSim 中，实体是组件的实例，CloudSim 组件可以是类（抽象或完整）或一组代表一个 CloudSim 模型（如数据中心、主机等）的类。数据中心可以管理多个主机，主机在其生命周期内管理 VMs。主机是代表云中物理计算服务器的 CloudSim 组件，它被分配了预配置的处理能力（以每秒百万条指令 -