云计算环境下的多语种信息资源调度模型及其性能分析

© 2013由Elsevier B.V.发布。由美国应用科学研究所负责选择和/或同行评审可在www.sciencedirect.com在线获取ScienceDirectAASRI Procedia 5（2013）268 - 2732013年AASRI并行和分布式计算系统云计算韩耀军a，罗雪梅b *a上海外国语大学国际商务学院，上海200083b上海外国语大学国际金融与贸易学院，上海200083摘要云计算通过互联网为“云”上的用户提供信息资源。这些信息资源以各种不同的语言分布在Web页面和数据库中。云计算环境下多语种信息资源的异构性和不均衡性使得多语种信息资源的调度变得复杂。云计算环境下的多语种信息资源调度需要新的机制。提出了一种云计算环境下多语种信息资源调度的四层架构。它包括用户访问层、技术支持层、资源调度层和资源层。提出了一种云计算环境下多语种信息资源的三层调度模型.该模型包括一些家庭管理器，一些本地调度代理和一个全球调度代理。该模型不仅体现了私有云资源的自治性，便于用户提交和监督任务，而且减轻了全局调度代理的压力。实例表明，该调度模型能够提高云计算环境下多语种信息资源的调度性能。© 2013作者。由Elsevier B. V.在CC BY-NC-ND许可下开放获取。由美国应用科学研究所负责选择和/或同行评审关键词：多语言;资源调度;架构;模型;云计算* 通讯作者。联系电话：电话：021 -67702059电子邮箱：yjhan@shisu.edu.cn。2212-6716 © 2013作者由Elsevier B. V.在CC BY-NC-ND许可下开放获取。美国应用科学研究所负责的选择和/或同行评审doi：10.1016/j.aasri.2013.10.088Yaojun Han和Xuemei Luo / AASRI Procedia 5（2013）2682691. 介绍随着Internet和Web技术的发展以及跨文化交流的频繁，人们需要能够以多种语言访问和管理信息。这些信息资源以各种不同的语言分布在Web页面和数据库中。云计算[1]通过互联网为“云”上的用户提供信息资源。云计算利用大规模虚拟化数据中心来管理如此大量的资源。资源调度是资源管理的核心。有一些最近的相关工作，解决云计算中的资源调度问题。文[2]应用Gröbner基理论和随机整数规划技术给出了求解该问题的一个算法。崔云飞等[3]提出了一种改进的遗传算法用于云计算资源调度。Hao Li和Guo Tang[4]提出了一种基于多维Pareto最优理论的云银行资源调度模型。Haihua Chang和Xinhuai Tang[5]提出了一种基于动态负载均衡的云计算资源调度算法。XinLu和Zilong Gu [6]提出了一种基于蚁群算法的负载自适应云资源调度模型。Chen Ming et al. [7]提出了一种基于缓冲池代理的云计算资源调度模型。M博士。Dakshayini和H. S. Guruprasad[8]提出了一种基于优先级和接纳控制的服务调度策略，旨在为满足QoS的用户请求提供服务。然而，上述研究并没有涉及多语种信息资源的调度。因此，它不适合计算中的多语言资源调度。现在，多语言信息检索和管理问题越来越受到研究人员的关注[9，10]。但是，云计算环境下多语种信息资源的调度问题还没有得到足够的重视。云计算环境下多语种信息资源的调度变得复杂，因为各种不同语种的资源分布在不同的Web页面和数据库中，具有异构性和不均匀性。提出了一种云计算环境下多语种信息资源调度的四层体系结构和两层模型。本文的其余部分组织如下。在第二部分中，我们给出了一个云计算环境下多语种信息资源调度的四层体系结构。第三部分提出了一个云计算环境下多语种信息资源调度的三层模型。在第四节中，我们给出了一个例子，证明了本文所给的调度模型的有效性。论文的结论见第5节。2. 云计算环境下面向多语种信息资源的Artwork调度架构有效的信息资源调度体系结构对资源的优化利用具有重要意义。在本节中，我们给出了一个四层架构（如图1所示）的多语言信息资源调度在云计算的基础上分层的方法。该体系结构包括用户访问层、技术支持层、资源调度层和资源层。2.1. 用户访问层用户访问层是一个前端组件，负责为用户提供访问信息的途径。用户可以通过互联网从“云”中的云数据中心检索信息。用户访问互联网的方式有通过有线网络的PC终端和通过无线网络的移动终端如手机、PDA等。270Yaojun Han和Xuemei Luo / AASRI Procedia 5（2013）2682.2. 技术支持层技术支持层负责为用户提出的预处理任务提供必要的技术支持。这些技术包括合法访问系统的用户身份认证、处理和优化任务的本体、建模和分析、多语种信息的自然语言处理和翻译、云计算中信息资源处理的虚拟化和分布式处理。2.3. 资源调度层资源调度层负责提供调度模型、调度算法、匹配策略和信息集成技术，将用户需求映射为若干资源，将需求与索引库中存储的信息资源进行匹配，根据匹配结果将用户需求分配给相应的云实体，并根据用户需求对信息进行预处理。2.4. 资源层资源层是底层组件，负责为整个系统的运行提供资源。资源包括计算资源、存储资源、网络资源等物理资源和语料库、知识库、原始信息库等信息资源。Fig. 1.云计算3. 云计算环境下多语种信息资源调度模型在本节中，我们给出了一个云计算中多语种信息资源调度的三层模型（如图2所示）。该模型包括一些家庭管理器，一些本地调度代理和一个全球调度代理。Yaojun Han和Xuemei Luo / AASRI Procedia 5（2013）268271图二.云计算环境3.1. 老院主管每个地方都有一个家庭经理。主页管理器的功能如下：接收以单一语言将单一语言需求转换为多语言需求将多语言需求发送到本地调度代理从本地站点和远程站点3.2. 本地调度代理每个私有云都有一个本地调度代理，其功能如下：接收总部经理提交的需求或全局调度代理如果需求可以与私有云数据中心中的信息资源相匹配，则在私有云中执行该需求。否则，将请求提交给全局调度代理3.3. 全局调度代理公有云只有一个全局调度代理，其功能如下：接收本地调度代理将需求与存储在公共云数据中心的信息资源进行匹配，并将需求分配给匹配服务器4. 例如在本节中，我们通过以下实例验证了本文给出的调度模型的有效性。272Yaojun Han和Xuemei Luo / AASRI Procedia 5（2013）268假设有一个数字图书馆云计算系统。该系统由私有云和公共云组成。有一个名为DL1的数据中心属于私有云中的一所大学。公共云中有两个名为DL2和DL3的数据中心。DL1存储诸如中文的语言L1和诸如英语的语言L2的信息。DL2存储诸如法语的语言L1、L2和L3的信息。节点DL3存储诸如西班牙语的语言L3和L4的信息。请求从提交节点的主管理器到本地调度代理和全局调度代理的传输时间分别为2s和4s。请求从本地调度代理到全局调度代理的传输时间为3s。表1列出了不同语言信息在不同下载中心的下载时间。假设学生提交了L1语言的需求，并要求在私有云中的节点上检索L2、L3和L4语言的信息。表1.资料下载时间（秒）数据中心信息DL1DL2DL3L11020NL21522NL3N1620L4NN22N表示数据中心没有在表1中存储此语言信息。分析：我们现在分析多语言信息调度系统的时间性能如果调度模型只有一层，即只有一个全局调度代理，则将需求提交给全局调度代理。L2、L3和L4的需求信息从提交节点到全局调度代理的传输时间之和为12s（4+4+4）。然后，全局调度代理将L2的需求信息分配给DL2，将L3分配给DL2，将L4分配给DL3。传输时间之和为9s（3+3+3）。从DL2、DL2和DL3下载信息的时间分别为22秒、16秒和22秒。下载时间之和是从DL2和DL3下载时间的最大值。由于DL 2和DL 3的信息下载是并行的，因此下载时间之和为38 s（max{22+16，22}）。总调度时间为59s（12+9+38）。对于本文提出的三层调度模型，需求提交给本地调度代理。L2、L3和L4的需求信息从提交节点到本地调度代理的传输时间之和为6s。然后，L2的需求被分配给DL1，L3和L4的需求由本地调度代理提交给全局调度代理。传输时间之和为8s（2+3+3）。L3的需求信息被分配给DL2，L4被分配给DL3。传输时间之和为6s（3+3）。信息L2、L3和L4从DL1、DL2和DL3的下载时间分别为15秒、16秒和22秒。下载时间之和是从DL1、DL2和DL3下载的最大时间。由于DL 1、DL 2和DL 3的信息下载是并行的，因此下载时间之和为22 s（max{15，16，22}）。总调度时间为42s（6+8+6+22）。因此，我们的模型是有效的。5. 结论提出了一种云计算环境下多语种信息资源调度的四层体系结构。与其他云计算资源调度体系结构相比，本文提出的四层资源调度体系结构包含了本体、自然语言处理和语言翻译技术，Yaojun Han和Xuemei Luo / AASRI Procedia 5（2013）268273技术支持层、资源调度层的信息集成、资源层的语料库和知识库。提出了一种云计算环境下多语种信息资源的三层调度模型。该模型包括主管理器、本地调度代理和全局调度代理，既体现了私有云资源的自治性，方便用户提交和监督任务，又减轻了全局调度代理的压力。实例表明，该调度模型能够提高云计算环境下多语种信息资源的调度性能。云计算环境下多语种信息资源的有效调度算法是本文的进一步研究方向。确认本文得到上海市哲学社会科学规划项目（2010BTQ001）和上海外国语大学CIB高层次培养计划的部分资助。通讯作者：作者姓名：韩耀君邮箱：yjhan@shisu.edu.cn手机：18016411657引用[1] A.维斯。云计算。ACM Networker，2007;11：18-25.[2] 李强。一种云计算资源调度的优化算法。Advances in Intelligent and Soft Computing，2012;129：293-299.[3]崔云飞，李新明，柯伟东，纪璐珠。基于改进遗传算法的云计算资源调度方法研究。AdvancedMaterials Research，2011; 271-273：552-557. [4]李浩，郭棠.基于Pareto的云资源优化调度。计算机与信息科学通信，2011;163：335-341.[5]张海华.云计算环境下基于负载均衡的资源调度算法。2010年网络学习新视野国际会议论文集，2011：85-90。[6]卢欣，顾子龙.基于蚁群算法的负载自适应云资源调度模型。2011年IEEE云计算和智能系统国际会议，2011：296-300。[7]陈明，李梦坤，蔡福琴.基于缓冲池代理的云计算资源服务调度优化模型。2010年IEEE国际粒度计算会议，2010：107-110。[8]第八届中国科学院院士Dakshayini，Dr. H. S.古鲁普拉萨德云计算环境下基于优先级的服务调度策略优化模型。International Journal of Computer Applications，2011;32（9）：23-29. [9]Pothula Sujatha.使用召回度量变量的跨语言和多语言信息检索性能评估。International Journalof Computers Distributed System，2012;1（3）：39-49.[10]Chen，J.数字图书馆的多语言信息访问和元数据记录的机器翻译。公共图书馆杂志，2012;36（3）：51-58。