cloudsim的云仿真平台的构建研究(源码)【字数：9281】
摘 要随着云计算的快速发展，需要解决的问题也日益增多，如何通过对动态更改基础设施的各项参数达到模拟不同情况下的云，对于研究人员来说是巨大的挑战。因此，我们需要寻求一种云计算环境下分布式系统模拟仿真器来实现云计算实验的模拟。Cloudsim作为云计算环境下优秀的仿真工具与模拟，提供了模拟真实云计算环境的条件，能够有效完成云任务的测试。所以Cloudsim这一平台为研究者创造了研究云计算的环境。对于他们来说，具有很高的价值和意义。本文研究了基于Cloudsim的云仿真平台的构建。基于Cloudsim的云仿真平台的构建，从Cloudsim的框架和核心类着手。首先详细阐述了云仿真平台Cloudsim的层次体系结构以及技术实现，并熟悉仿真步骤。其次需要在Eclipse中对程序进行编译和调试，通过运行样例验证平台的可用性，为研究云计算环境下的算法调度和信任模型奠定了基础。研究人员可以很方便地在云仿真平台环境下对自己的研究成果进行实验和验证，实现了控制和使用云计算资源的目的。Cloudsim的出现简化了云计算的模拟，提高了研究人员的工作效率，对人们学习和研究云计算带来了极大的便利。
目 录
第一章 绪论 1
1.1云计算概念与课题背景 1
1.1.1云计算的概念 1
1.1.2课题背景 1
1.2国内外研究现状 2
1.3论文研究的目的和意义 2
1.4论文组织结构 3
第二章 云仿真平台相关介绍 4
2.1云仿真关键技术 4
2.2云仿真平台 4
2.3Cloudsim云仿真平台 4
2.3.1平台简介 4
2.3.2Cloudsim体系结构 5
第三章 Cloudsim云仿真平台的构建 7
3.1构建云仿真平台 7
3.1.1基础环境配置 7
3.1.2Cloudsim配置 7
3.1.3Eclipse配置 7
3.2Cloudsim核心仿真驱动层 8
3.3Cloudsim技术实现 9
第四章 云计算仿真平台的模拟实现 12
4.1Cloudsim *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
样例模拟实现 12
4.1.1样例描述 12
4.1.2样例仿真实验 12
4.1.3结果分析 14
4.2基于Cloudsim云平台调度模拟实现 14
4.2.1MinMin算法 14
4.2.2结果分析 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1云计算概念与课题背景
1.1.1云计算的概念
云计算，这个新的术语自从2007年出现以来，就引来了学术界的广泛关注。它最核心的功能是作为新的商业计算模型与信息服务模式，为用户提供动态的和可扩展的虚拟化资源。云计算本身并不是凭空产生的，它是基于传统的计算机技术，如分布式计算、并行计算、虚拟化、网格计算等为基础产生的。因此，它是传统与现代的结合。
云计算是一种新兴的商业计算模型。大多数人不清楚到底什么是云计算，云是什么样子。虽然对云计算的概念在国际上没有一个标准的定义，但在中国对这个观点还是比较认可的。它在大量的计算机资源构成的资源池中成批次地、大规模地分配计算任务。因而它的信息服务、计算能力、存储空间能为用户所用[1]。具有超大规模、灵活性、高可扩展性、虚拟化、通用性、高可靠性等，这些都是云计算的特点。
云计算并不是实体，它被称作“云”。之所以被称作“云”，是因为网络图最开始是以云朵的形状出现在大众面前。多数人们不清楚云计算能做什么。它是一种基于Internet的分布式计算方式，由一系列互连的虚拟计算机组成。它是一种集中于大规模存储、数据资源和计算资源的“云”。它在某些方面所表达的形式就像现实的云一样。它具有动态性、规模性以及边界的模糊性等特性。云计算的使用者在享受其无限的数据与应用服务时，并不需要关心云里面到底是什么，也不需要了解云的结构及其操作机制。只需要根据需求支付相应的报酬，就能够在任何时间获得安全可靠的数据以及服务。
1.1.2课题背景
随着人类社会的进步，我们每天需要处理的数据和信息在倍速增长，人们急切需要一种成本低、获取方便、有效的计算资源。因此推动了云计算的产生。各大高校以及科研机构在不断地对云计算进行深入研究。云计算在社会生活的方方面面都能得到应用。云计算的研究遍及调度算法、网络信息安全以及许多其他领域。但是这种云计算的环境必须以大量的服务器、存储空间、丰富的硬件资源构成资源池为基础创建。这就使得构建云计算的环境极其的复杂且成本高。除此之外在真实的云计算环境中很难对研究项目进行控制和重复实验，这就导致了在验证云计算研究中数据的有效性与可靠性不能得到保障。人们为了解决这个问题，设计了许多具有模拟云计算环境功能的仿真模拟工具，Cloudsim就是其中比较优秀的一款。
在云计算环境中因为用户所需求服务有所不同，这可能导致虚拟资源分配不均，一些用户没有得到他所需要的服务器资源而某些用户则被分配过量的服务器资源。因而如何科学的调度虚拟资源是一个极为重要的研究课题。
以仿真工具作为实验环境测试时能够满足不同用户在不同的时间、不同的配置、不同的部署条件和不同的服务资源的数量的需求。而在实际的云计算数据中心中配置不同的参数进行测试是基本不可能实现的。因此，用仿真模拟工具作为实验环境进行评估虚拟资源调度算法，不但能检验算法的结果，还可以有效测试其在不同规模的数据中心的运行结果。
1.2国内外研究现状
云计算是从分布并行计算、网格计算等方面发展起来的新兴技术。最早是由IBM、英特尔公司等与美国高校包括卡耐基梅隆大学CMU、斯坦福大学等在2005年开展的云计算虚拟实验室项目，并取得了巨大成功。2007年，IBM和谷歌公司普及了云计算，云计算的概念就正式出现在公众面前了。在之后的几年，云计算的发展越来越成熟。不论是国外还是国内，云计算对我们的工作和生活带来了巨大的改变。也正是因为这样，推动了学者和研究机构对云计算的深入研究。因而，有关云计算的服务和平台走进了人们的生活，得到广泛的应用。
在国外，云计算已经被商业平台不断推动，并正在迅速发展。商业化平台的典型代表主要是：谷歌的APP Engine和Microsoft的Windows Azure。Google APP Engine目的是为开发者提供一个集成的社会化应用服务。微软的Windows Azure面向的是应用程序开发商。在云计算平台上，这些开发商可以扩展自己的应用程序。对于开发商而言，租用云计算平台成本费用更低。这样远远比构建和维护他们庞大的集群更便宜。
与国外云计算发展相比，国内云计算的研究起步相对比较晚。然而我国也大力推动云计算相关产业的发展，之后云计算的发展速度是相当快的。从第一届云大会至今，我们可以看出国内云计算发展的飞快进程。中国移动研究院研究开发出了BigCloud平台，这一平台利用一些开源框架技术。BigCloud平台实现了云资源虚拟化管理，并且对并行数据挖掘有着很好的支持[2]。提及云计算，我们就不得不想到阿里巴巴公司推出的阿里云。阿里云可以称得上是云计算发展的领头羊。国内的大学在云计算研究上也取得了很好的进步。下面列举两所大学在云计算研究中做出的研究成果。解放军理工大学开发研制的云存储系统MassCloud，在海量视频监控数据的处理和分析中取得了成功[3]。清华大学研究的透明云计算平台，实现了用户可以透明式获取和使用计算资源。它是利用PC服务器集群实现了存储不同操作系统和运行环境。
目 录
第一章 绪论 1
1.1云计算概念与课题背景 1
1.1.1云计算的概念 1
1.1.2课题背景 1
1.2国内外研究现状 2
1.3论文研究的目的和意义 2
1.4论文组织结构 3
第二章 云仿真平台相关介绍 4
2.1云仿真关键技术 4
2.2云仿真平台 4
2.3Cloudsim云仿真平台 4
2.3.1平台简介 4
2.3.2Cloudsim体系结构 5
第三章 Cloudsim云仿真平台的构建 7
3.1构建云仿真平台 7
3.1.1基础环境配置 7
3.1.2Cloudsim配置 7
3.1.3Eclipse配置 7
3.2Cloudsim核心仿真驱动层 8
3.3Cloudsim技术实现 9
第四章 云计算仿真平台的模拟实现 12
4.1Cloudsim *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
样例模拟实现 12
4.1.1样例描述 12
4.1.2样例仿真实验 12
4.1.3结果分析 14
4.2基于Cloudsim云平台调度模拟实现 14
4.2.1MinMin算法 14
4.2.2结果分析 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1云计算概念与课题背景
1.1.1云计算的概念
云计算，这个新的术语自从2007年出现以来，就引来了学术界的广泛关注。它最核心的功能是作为新的商业计算模型与信息服务模式，为用户提供动态的和可扩展的虚拟化资源。云计算本身并不是凭空产生的，它是基于传统的计算机技术，如分布式计算、并行计算、虚拟化、网格计算等为基础产生的。因此，它是传统与现代的结合。
云计算是一种新兴的商业计算模型。大多数人不清楚到底什么是云计算，云是什么样子。虽然对云计算的概念在国际上没有一个标准的定义，但在中国对这个观点还是比较认可的。它在大量的计算机资源构成的资源池中成批次地、大规模地分配计算任务。因而它的信息服务、计算能力、存储空间能为用户所用[1]。具有超大规模、灵活性、高可扩展性、虚拟化、通用性、高可靠性等，这些都是云计算的特点。
云计算并不是实体，它被称作“云”。之所以被称作“云”，是因为网络图最开始是以云朵的形状出现在大众面前。多数人们不清楚云计算能做什么。它是一种基于Internet的分布式计算方式，由一系列互连的虚拟计算机组成。它是一种集中于大规模存储、数据资源和计算资源的“云”。它在某些方面所表达的形式就像现实的云一样。它具有动态性、规模性以及边界的模糊性等特性。云计算的使用者在享受其无限的数据与应用服务时，并不需要关心云里面到底是什么，也不需要了解云的结构及其操作机制。只需要根据需求支付相应的报酬，就能够在任何时间获得安全可靠的数据以及服务。
1.1.2课题背景
随着人类社会的进步，我们每天需要处理的数据和信息在倍速增长，人们急切需要一种成本低、获取方便、有效的计算资源。因此推动了云计算的产生。各大高校以及科研机构在不断地对云计算进行深入研究。云计算在社会生活的方方面面都能得到应用。云计算的研究遍及调度算法、网络信息安全以及许多其他领域。但是这种云计算的环境必须以大量的服务器、存储空间、丰富的硬件资源构成资源池为基础创建。这就使得构建云计算的环境极其的复杂且成本高。除此之外在真实的云计算环境中很难对研究项目进行控制和重复实验，这就导致了在验证云计算研究中数据的有效性与可靠性不能得到保障。人们为了解决这个问题，设计了许多具有模拟云计算环境功能的仿真模拟工具，Cloudsim就是其中比较优秀的一款。
在云计算环境中因为用户所需求服务有所不同，这可能导致虚拟资源分配不均，一些用户没有得到他所需要的服务器资源而某些用户则被分配过量的服务器资源。因而如何科学的调度虚拟资源是一个极为重要的研究课题。
以仿真工具作为实验环境测试时能够满足不同用户在不同的时间、不同的配置、不同的部署条件和不同的服务资源的数量的需求。而在实际的云计算数据中心中配置不同的参数进行测试是基本不可能实现的。因此，用仿真模拟工具作为实验环境进行评估虚拟资源调度算法，不但能检验算法的结果，还可以有效测试其在不同规模的数据中心的运行结果。
1.2国内外研究现状
云计算是从分布并行计算、网格计算等方面发展起来的新兴技术。最早是由IBM、英特尔公司等与美国高校包括卡耐基梅隆大学CMU、斯坦福大学等在2005年开展的云计算虚拟实验室项目，并取得了巨大成功。2007年，IBM和谷歌公司普及了云计算，云计算的概念就正式出现在公众面前了。在之后的几年，云计算的发展越来越成熟。不论是国外还是国内，云计算对我们的工作和生活带来了巨大的改变。也正是因为这样，推动了学者和研究机构对云计算的深入研究。因而，有关云计算的服务和平台走进了人们的生活，得到广泛的应用。
在国外，云计算已经被商业平台不断推动，并正在迅速发展。商业化平台的典型代表主要是：谷歌的APP Engine和Microsoft的Windows Azure。Google APP Engine目的是为开发者提供一个集成的社会化应用服务。微软的Windows Azure面向的是应用程序开发商。在云计算平台上，这些开发商可以扩展自己的应用程序。对于开发商而言，租用云计算平台成本费用更低。这样远远比构建和维护他们庞大的集群更便宜。
与国外云计算发展相比，国内云计算的研究起步相对比较晚。然而我国也大力推动云计算相关产业的发展，之后云计算的发展速度是相当快的。从第一届云大会至今，我们可以看出国内云计算发展的飞快进程。中国移动研究院研究开发出了BigCloud平台，这一平台利用一些开源框架技术。BigCloud平台实现了云资源虚拟化管理，并且对并行数据挖掘有着很好的支持[2]。提及云计算，我们就不得不想到阿里巴巴公司推出的阿里云。阿里云可以称得上是云计算发展的领头羊。国内的大学在云计算研究上也取得了很好的进步。下面列举两所大学在云计算研究中做出的研究成果。解放军理工大学开发研制的云存储系统MassCloud，在海量视频监控数据的处理和分析中取得了成功[3]。清华大学研究的透明云计算平台，实现了用户可以透明式获取和使用计算资源。它是利用PC服务器集群实现了存储不同操作系统和运行环境。
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