云计算平台仿真机制研究
计划完成4个任务单元。任务T1，T2，T3，T4租用VM1，任务T5，T6，T7，T8租用VM2。
图2 主机层和虚拟机层上不同调度策略对执行任务单元的影响
图2（a）表示VM主机层和任务单元均采用空间共享策略的调度场景。由于每个VM请求两个CPU内核，在空间共享中，给定时间段内只有一个VM运行，VM2只有在VM1执行完所有任务后才能分配CPU。同样，对VM1而言，由于一个任务单元只需要一个CPU内核，因此同时可以运行两个任务单元T1和T2，任务单元T3和T4等候。该策略下，VM完成任务集T的完成时间是：FinishTime（T）=StartTime（T）+MI（T）/Capacity×Cores（T）
其中，StartTime（T）是任务集的开始时间，MI（T）是任务集的总指令数。N个内核的主机总容量为：Capacity=ΣNi=1Cap（i）/N
其中Cap（i）是单个CPU内核的处理能力。
图2（b）表示VM采用空间共享策略，而任务单元采用时间共享策略的调度场景。因此，所有任务单元以动态转换方式同时调度。VM完成任务集T的完成时间是：FinishTime（T）=NowTime（T）+MI（T）/Capacity×Cores（T）
其中，NowTime（T）是当前仿真时间，Cores（T）是云任务集需要的CPU数目。在时间共享模式下，多个任务单元在同一个VM下可同时运行多个任务。这种模式下，云主机的总处理器能力为：
图2（c）表示VM采用时间共享策略，而任务单元采用空间共享策略的调度场景。该策略下，每个VM接收内核分配的时间片，时间片以空间共享方式分配给任务单元。由于内核是共享的，每个VM的可用能力也是变化的，这取决于主机实际运行的VM量。由于任务单元是基于空间共享策略，意味着任意时间段内，内核只会执行一个任务单元。
图2（d）表示VM和任务单元均采用时间共享策略的调度场景。此时VM同时共享处理能力，并且同时将共享的内核分配给其所有的任务单元。
1.4 网络层
该层主要对连接仿真实体的网络拓扑进行建模。CloudSim通过延时矩阵存储的信息来仿真消息在两个CloudSim实体间传输产生的网络延时。在任意时刻，CloudSim为所有活动CloudSim实体维护一个m×n的矩阵，元素Ei，j表示实体i通过网络发送消息至实体j所产生的延时。CloudSim是一个基于事件的仿真器，它的事件管理引擎使用了实体交互网络延时信息来表示实体传送消息时产生的延时。
1.5 虛拟机服务层
该层提供了对任务单元的操作以及对虚拟机生命周期的管理，如将主机分配给虚拟机、虚拟机的创建、虚拟机的销毁以及虚拟机的迁移等操作。
1.6 用户接口结构层
该层实现了任务单元和虚拟机实体的接口创建。
2 结束语
本文分析了云平台CloudSim的仿真机制，重点分析了CloudSim的层次体系结构，为有效的实验扩展打好了基础。
参考文献：
[1]刘鹏.云计算.北京：电子工业出版社，2011.
[2]Calheiros， R.N.，R.Ranjan，A.Beloglazov， et al. CloudSim： a toolkit for modeling and simulation of cloud computing environments and evaluation of resource provisioning algorithms. Software-Practice & Experience，2011（01）：23-50.
[3]SimCloud Platform. http：//simcloud.com/.
作者简介：吴昊泽，男，辽宁鞍山人，本科，研究方向：云计算；张小庆，男，博士，讲师，研究方向：云计算。
作者单位：武汉轻工大学 数学与计算机学院，武汉 430023
基金项目：2014-2015学年校级大学生创新创业训练计划项目（项目编号：CXXL2014029）。