《面向時延敏感型業務的混合雲動態資源調度最佳化》是依託北京理工大學，由沈蒙擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向時延敏感型業務的混合雲動態資源調度最佳化
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：沈蒙
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
混合雲是企業通過專用鏈路，將若干私有雲和公有雲連線而成的雲計算環境。時延敏感型業務是企業運行在混合雲上的重要業務，如何通過最佳化動態資源調度，滿足業務的時延需求並降低公有雲資源的租用開銷，是企業關心的核心問題。混合雲環境中，針對時延敏感型業務的資源調度最佳化面臨的挑戰包括業務時延預測困難、業務公平性與資源租用開銷相互制約、調度算法設計約束複雜等。為此，本項目擬開展如下研究：（1）通過分析資源布局和業務執行邏輯對時延的影響，設計業務時延預測方法；（2）研究以時延為主體的業務公平性定義，建立兼顧公平性與開銷的資源調度模型；（3）以調度模型為指導，研究李雅普諾夫最佳化技術與解空間壓縮方法的結合，設計可證最優性的分散式動態資源調度算法，並通過實驗對算法性能進行分析驗證。本項目的研究內容符合雲數據中心研究的發展趨勢，對保證業務服務質量、降低資源租用開銷具有重要的理論意義和實際價值。
結題摘要
為了最佳化時延敏感型業務的動態資源調度問題，滿足業務的時延需求並降低公有雲資源的租用開銷，本項目圍繞雲數據中心虛擬資源分配、路由機制設計、流量分類、數據隱私保護以及區塊鏈數據安全共享等五個方面開展了研究：（1）針對高頻寬利用效率和高虛擬網路可用性之間的矛盾，設計了雲數據中心虛擬資源調度算法，抽象租戶的多層套用需求，達到減少核心鏈路頻寬消耗、減少故障損失、提高雲供應商收益和增加租戶業務可靠性的目的；（2）圍繞路由方案和頻寬分配方案兩個方面，針對新加入網路的數據流對已存在數據流產生干擾的問題，設計了一種多項式時間的路由算法，提供了降低單一數據流傳輸延遲的高效路由方案和能夠將全網數據流傳輸效率提高10%的低延遲頻寬調度方案；（3）通過結合SSL/TLS協定握手階段訊息類型與套用屬性特徵，本課題提出了基於套用屬性建模的加密流量識別方法和基於累計數據包長度的網頁指紋分析方法，有效的分類載入同一網站的網頁產生的加密流量，與已有方法相比，分類準確度的提升最高可達50%；（4）針對雲服務中數據（圖像和圖譜數據）外包面臨的隱私泄露威脅，通過研究雲計算數據隱私保護機制，提出了加密圖數據的帶約束近似最短距離查詢方法和外包加密文本短語查詢方法，並設計了一種高效的密文比較協定，其查詢準確性相比現有的多關鍵字連線查詢提升了約80%；（5）針對區塊鏈技術套用過程中數據共享的安全隱私問題，提出了一種基於區塊鏈的隱私保護支付機制，在保護敏感用戶信息的同時實現數據共享。該機制引入了一個基於區塊鏈技術的註冊和數據維護過程，它確保了用戶支付數據的匿名性，同時允許特權用戶進行支付審計。本項目按照研究計畫順利執行，完成時延敏感型業務的時延公平性設計和時延預測方法設計，完成分散式線上資源調度算法設計。部分研究成果已發表於IEEE TIFS等頂級期刊，達到預期研究目標。
