14、云计算应用范式中的资源与调度管理

云计算应用范式中的资源与调度管理

1. 动态资源分配与资源故障处理

在云计算环境中，动态资源分配是一个重要的研究领域。一些分析方法被用于动态资源分配，例如应用建模和排队理论。资源故障在数据中心环境中是一个常见的问题，现有研究主要关注影响单个硬件资源的故障，较少考虑大规模故障的可能性。

1.1 资源分配算法

有算法提出在平衡资源分配器下，利用影响资源共享过程的参数化特征指标（如容量损失指标），可以有效地为用户/设备分配资源，同时在不可预测的服务器故障发生时最小化潜在的容量损失。容量损失指标的计算公式如下：
[
\text{Capacity Loss} {r_i, a_j} = \frac{s {i,j}}{S_{a_j}}
]
其中，$r_i$ 是机架，$a_j$ 是应用程序，$s_{i,j}$ 是机架 $r_i$ 中托管应用程序 $a_j$ 的服务器数量，$S_{a_j}$ 是所有机架中托管应用程序 $a_j$ 的服务器总数。该指标用于衡量机架 $r_i$ 发生故障时对应用程序 $a_j$ 的容量影响。

1.2 资源故障处理策略

在云计算中，针对资源故障问题，有研究提出了将资源在高性能计算应用和 Web 服务之间进行划分的策略，这些资源可以通过基于代理的格式进行访问和查找。

2. 虚拟数据中心的节能资源管理

随着服务器农场和数据中心的快速增长，电力需求不断增加。尽管硬件在能源使用效率方面有所提高，但由于当前电子技术的功耗无法降低到一定限度以下，整体能源消耗仍将继续增长。因此，数据中心高效智能地使用电力变得尤为重要。