[發明專利]基于土狼優化算法的企業級PaaS系統資源調度方法

在審

• 申請號: 202010143206.5
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN113364819A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 高靜;羅家輝
• 申請（專利權）人: 廣東恒電信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06N3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于土狼優化算法的企業級PaaS系統資源調度方法，采用如下步驟：

步驟一：問題編碼與初始化階段，采用如下步驟：

(1)根據企業級PaaS系統資源調度問題，建立數學優化函數；選擇CPU利用、內存利用、磁盤輸入輸出利用，作為PaaS系統調度問題的指標，建立優化目標函數；以企業級PaaS系統中應用P的實例數為n，形成CPU利用率函數C、內存利用率函數M和磁盤利用率函數D；

(2)根據企業級PaaS系統資源調度問題，初始化土狼，采用如下步驟：

A.在土狼算法中，隨機將土狼分成Np個土狼群，并且每個土狼群中包含Nc只土狼；

B.每一只土狼代表一個候選解，每個解向量由土狼的內在因素和外在社會因素構成，每一個因素代表一個決策變量，d個因素構成了一個含d個決策變量的解向量；

C.用步驟一中的(1)中建立的目標優化函數衡量每只土狼；在第t時刻第p個土狼群中第c只土狼可以表示為：其社會適應能力，即目標優化函數的值為：

步驟二：土狼成長階段，采用如下步驟：

(1)定義每個土狼群的阿爾法土狼；其t時刻第p個土狼群的阿爾法土狼可以表示為：

(2)計算每個土狼群的文化趨勢：對于第j因素，在第t時刻，第p個土狼群中的文化趨勢可以表示為：其中，表示在t時刻第p個土狼群中第c只土狼在j因素的社會狀況；

(3)更新土狼：在第t時刻，第p個土狼群的第c只土狼新的社會適應能力表示為：其中，r1和r2是從0至1之間的隨機數，分別表示阿爾法土狼和土狼群文化趨勢的影響權重；

步驟三：土狼進化，采用如下步驟：

(1)在每個土狼群中隨機選擇兩只土狼作為父母(P1、P2)產生兩只新的土狼崽(C1、C2)；

(2)分別計算兩只父母土狼和兩只新生土狼的環境適應能力為f(P1)、f(P2)、f(C1)、f(C2)；

(3)計算父母土狼與新生土狼之間兩兩的歐氏距離為EdP1C1、EdP2C2、EdP1C2、EdP2C1；

(4)根據父母土狼和新生土狼之間的環境適應能力和歐氏距離進行進化，在EdP1C1+EdP2C2≤EdP1C2+EdP2C1，有如下情況結論：

如果f(C1)f(P1)，則新生土狼C1代替父母土狼P1，否則新生土狼C1不能存活；

如果f(C2)f(P2)，則新生土狼C2代替父母土狼P2，否則新生土狼C2不能存活；

在EdP1C1+EdP2C2EdP1C2+EdP2C1的情況下，如果f(C2)f(P1)，則新生土狼C2代替父母土狼P1，否則新生土狼C2不能存活；

如果f(C1)f(P2)，則新生土狼C1代替父母土狼P2，否則新生土狼C1不能存活；

步驟四：不同土狼群之間的交流：

設定土狼離群的概率為：土狼從一個群體到另一個群體被視為不同土狼群之間的交流；

步驟五：選擇最佳土狼；不斷重復上述步驟二-步驟四，直到滿足事先規定好的迭代終止條件，停止計算，并將環境適應能力最強的土狼作為本算法的最優解，從而找到解決企業級PaaS系統資源調度的最優解。

2.根據權利要求1所述的基于土狼優化算法的企業級PaaS系統資源調度方法，其特征在于：步驟一中的CPU利用率函數C為：每臺服務器中應用P的CUP利用率為C1，C2，···，Cn；ui為服務器i的CPU利用率的權重。

3.根據權利要求1所述的基于土狼優化算法的企業級PaaS系統資源調度方法，其特征在于：步驟一中的內存利用率函數M為：每臺服務器中應用P的內存利用率為M1，M2，···，Mn。

4.根據權利要求1所述的基于土狼優化算法的企業級PaaS系統資源調度方法，其特征在于：步驟一中的磁盤利用率函數D為：每臺服務器中應用P的磁盤輸入輸出利用率為D1，D2，···，Dn。