下载文档原格式
名词解释：云计算是什么什么是云计算？云计算（Cloud Computing）是基于互联网的一种计算方式，通过将计算资源、存储资源和应用程序等虚拟化，交由云服务提供商通过网络按需分配给用户使用。
云计算将计算能力、存储空间和应用程序打包成一项服务，用户可以根据需求随时获取，并按实际使用量付费。
云计算的特点云计算具有以下几个主要特点：1. 弹性伸缩云计算基于虚拟化技术，用户可以根据需要随时调整计算资源和存储空间。
云服务提供商通过自动化的方式，根据用户的需求自动分配和回收资源，实现弹性伸缩的能力。
2. 可共享性云计算通过虚拟化技术实现了资源的共享和复用。
多个用户可以共享同一组硬件设备和基础设施，通过虚拟化技术隔离彼此，保障各自的安全和隐私。
3. 高可靠性和可用性云计算平台通常采用分布式架构，将计算任务分散到多个计算节点上执行，当某个节点发生故障时，其他节点可以接替工作，保证系统的可靠性和可用性。
4. 按需付费云计算平台通常采用按需付费的方式，用户只需根据实际使用的资源量付费，无需购买和维护昂贵的硬件设备和软件许可证。
5. 灵活性和可定制性云计算平台提供了各种各样的服务和应用程序，用户可以根据自己的需求选择适合的服务和应用程序。
同时，云计算平台也提供了丰富的API和工具，用户可以对服务和应用程序进行定制和扩展。
云计算的应用云计算技术已经广泛应用于各行各业，以下是云计算在几个常见领域的应用示例：1. 企业应用云计算提供了各种企业级应用程序，例如企业资源规划（ERP）、客户关系管理（CRM）和人力资源管理（HRM）等。
企业可以将这些应用程序部署在云平台上，减少硬件和软件的投资和维护成本。
2. 大数据分析云计算平台提供了强大的计算和存储能力，可以用于大规模数据的处理和分析。
通过云计算平台，用户可以按需获取所需的计算资源，快速分析和处理大规模数据，提取有价值的信息。
3. 移动应用云计算可以为移动应用提供后台支持和存储服务。
云计算概念云计算的定义概念分析云计算概念云计算是指通过网络将计算资源、软件和数据存储服务等能力交付给终端用户的一种计算模式。
它在互联网基础上构建了一个大规模的分布式计算资源池，能够根据用户需求提供灵活的、可扩展的计算能力和存储能力。
云计算的定义概念分析1.云计算的概念云计算是一种基于互联网的计算模式，通过网络将计算资源、软件和数据存储服务等能力交付给终端用户。
不同于传统的本地计算，云计算具有高度的灵活性、可扩展性和可靠性。
2.云计算的特点2.1 弹性伸缩：云计算提供了弹性的计算能力，用户可以根据需要动态地调整计算资源的规模。
2.2 共享性：云计算通过虚拟化技术实现资源共享，提高资源利用率，降低成本。
2.3 可靠性：云计算通过数据备份、冗余机制等手段保障数据的安全和可靠性。
2.4 高可用性：云计算通过分布式架构和负载均衡等技术实现高可用性，提高系统的稳定性和可用性。
2.5 可定制性：云计算提供了灵活的定制功能，用户可以根据需求选择适合自己的计算资源和服务。
3.云计算的分类3.1 公有云：公有云是由云服务提供商提供给公众使用的云计算服务，用户可以通过互联网订购和使用云资源。
3.2 私有云：私有云是由单个组织或企业自己建立和运维的云计算环境，只对内部成员开放。
3.3 混合云：混合云是将公有云和私有云结合起来使用的云计算模式，根据业务需求灵活选择云服务来源。
4.云计算的优势4.1 成本效益：云计算提供按需使用的计算资源，用户只需支付实际使用量，降低了购买和维护硬件设备的成本。
4.2 灵活性和可扩展性：云计算可以根据用户需求灵活调整资源规模，满足不同业务需求的扩展。
4.3 高可用性和可靠性：云计算通过冗余机制和备份技术保障数据的安全和可靠性，提供高可用性的服务。
4.4 创新性和快速响应：云计算提供了灵活的开发和测试环境，可以快速迭代和响应需求变化。
附件：1.云计算模型图示2.云计算案例分析报告法律名词及注释：无。
什么是云计算云计算是一种通过互联网提供计算资源和服务的新兴技术。
它不仅改变了企业和个人的IT资源管理方式，还带来了许多与传统计算方式不同的优势和挑战。
本文将从云计算的定义、工作原理、应用领域以及优缺点等方面进行讨论。
一、云计算的定义和概念云计算是一种基于互联网的计算模式，通过灵活的资源分配和管理，将计算工作转移到远程的数据中心进行处理和存储。
与传统的本地计算相比，云计算提供了更便捷、高效和可扩展的计算资源。
二、云计算的工作原理1. 虚拟化技术：云计算通过虚拟化技术将物理资源（如服务器、存储设备等）抽象为虚拟资源，实现资源的灵活分配和池化管理。
2. 分布式系统：云计算通过在多个数据中心部署服务器和存储设备，实现资源的分布式管理和冗余备份，提高系统的可靠性和可用性。
3. 自动化管理：云计算采用自动化管理机制，通过软件系统实现对计算资源的动态调度、监控和维护，提高管理的效率和灵活性。
三、云计算的应用领域1. 企业应用：云计算可以帮助企业实现弹性扩展，提高运维效率和成本控制，适用于企业的ERP、CRM、人力资源管理等各种应用系统。
2. 科学研究：云计算提供了大规模数据处理和分析的能力，可以支持科学研究中的数据挖掘、模拟计算等工作。
3. 教育和培训：云计算为教育机构和培训机构提供了在线教学和远程培训的平台，满足学生和教师的学习和教学需求。
4. 互联网服务：云计算支持互联网服务提供商提供虚拟主机、存储服务、云存储等服务，支持大规模用户的访问和数据传输。
5. 移动应用：云计算可以为移动应用提供后台服务和数据存储，支持移动应用的快速开发和扩展。
四、云计算的优缺点1. 优点：a) 节约成本：云计算可以根据需求按需分配计算资源，避免了企业购买和维护大量硬件设备的成本。
b) 弹性扩展：云计算可以根据业务需求快速扩展或缩减计算资源，灵活应对业务峰值和波动。
c) 高可靠性：云计算采用分布式架构和冗余备份机制，提供了高可靠性和容灾能力，确保业务的连续性。
云计算是什么意思云计算是一种基于互联网的计算模式，它通过网络提供各种计算资源和服务，包括存储、计算、网络、数据库等。
用户可以根据自身需求随时使用这些资源和服务，而无需拥有实际的计算机硬件和软件。
云计算通过高效的资源共享和灵活的服务交付机制，大大降低了成本，提高了效率，并且为企业和个人用户提供了更加灵活和便捷的计算环境。
一、云计算的基本原理和架构云计算的基本原理是将计算资源和服务以虚拟化的方式通过互联网提供给用户。
这样，用户不必拥有和维护实际的计算机设备，而是通过网络连接到云计算服务提供商的服务器上进行计算和存储等操作。
云计算的架构主要分为三个层次，即基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。
这些层次相互依赖，共同构成了云计算的体系结构和功能。
1. 基础设施即服务（IaaS）基础设施即服务是云计算的最底层，提供虚拟化的计算资源，包括服务器、存储、网络等。
用户可以根据需要调配这些资源，并且可以按需付费。
IaaS可以为企业提供弹性和灵活的计算资源，帮助企业降低成本、提高效率，并且提供高可靠性和可扩展性。
2. 平台即服务（PaaS）平台即服务是云计算的中间层，提供了应用程序开发和部署的平台环境。
PaaS提供了一系列的开发工具和服务，使得开发人员可以更快速地构建和部署应用程序。
PaaS的优势在于简化了应用程序的开发和部署过程，提高了开发效率，并且减少了开发成本。
3. 软件即服务（SaaS）软件即服务是云计算的最上层，提供基于云的应用程序服务。
用户可以通过互联网直接使用这些应用程序，而无需安装和维护本地的软件。
SaaS的优势在于用户可以根据需要随时使用这些应用程序，并且可以根据实际使用情况付费。
二、云计算的优势和应用领域云计算具有许多优势，使得它在各个领域得到了广泛的应用。
1. 灵活和可扩展云计算可以根据需求快速调配计算资源，使得用户能够根据实际需要灵活使用计算资源，并且可以根据业务的发展情况进行扩展。
云计算基本概念云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算模式，通过网络将计算资源、数据存储和应用程序提供给用户。
它是一种灵活、可扩展、高效、安全的计算方式，已经成为现代信息技术领域的重要发展方向。
本文将介绍云计算的基本概念，包括云计算的定义、特点、服务模型和部署模型。
一、云计算的定义云计算是一种通过互联网提供计算资源和服务的模式。
它基于虚拟化技术，将计算资源以服务的形式交付给用户，用户可以随需求按使用量进行付费。
云计算实现了资源的共享和动态分配，使用户能够快速获取所需的计算能力，提高了资源利用率和灵活性。
二、云计算的特点1.弹性伸缩：云计算可以根据用户的需求进行弹性扩展或收缩。
用户可以根据业务量的变化，灵活调整计算资源的规模，避免了过度投入或资源浪费的问题。
2.按需自助服务：用户可以根据需求自行选择和使用云计算服务，无需提前申请或等待审批。
用户可以随时随地进行资源订购、配置和使用，提高了效率和便捷性。
3.资源共享：云计算通过虚拟化技术将物理资源进行资源池化，用户可以共享这些资源。
不同用户之间可以按需共享计算资源，提高了资源利用率，降低了成本。
4.高可用性和可靠性：云计算采用分布式架构，通过冗余和备份机制保证了服务的可用性和可靠性。
即使某一台服务器发生故障，用户的服务也可以通过其他服务器保持运行。
三、云计算的服务模型1.基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）：IaaS提供了基础的计算资源，包括虚拟机、存储和网络等。
用户可以根据需要创建和管理虚拟机，存储和网络资源，具备最大的自由度和灵活性。
2.平台即服务（Platform as a Service，PaaS）：PaaS提供了应用程序开发和部署的平台环境，包括开发工具、编程语言和运行时环境等。
用户可以基于PaaS平台开发和部署自己的应用程序，而无需关注底层的基础设施。
3.软件即服务（Software as a Service，SaaS）：SaaS是一种基于云计算的软件交付模式，用户通过互联网访问和使用云端提供的应用程序。
云计算百科名片【云计算】概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。
这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效；“云计算”图书版本也很多，都从理论和实践上介绍了云计算的特性与功用。
目录[隐藏]基本概念和特点“云计算”时代云计算的几大形式云计算四个显著特点云计算的发展现状云计算的20个基本定义判断是否是云计算的十五种方法与90's NetPC的渊源基本概念和特点“云计算”时代云计算的几大形式云计算四个显著特点云计算的发展现状云计算的20个基本定义判断是否是云计算的十五种方法与90's NetPC的渊源•云计算的发展原因•云计算主要应用•第一本深入剖析云计算技术的教材《云计算》•国内权威《云计算》图书•《云计算》新版•云计算图书《云计算:深刻改变未来》•国内第一本云计算原创图书《走近云计算》[编辑本段]基本概念和特点英译：cloud；cloud computing；cloud computer；cloud-based。
云计算（cloud computing，分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。
透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。
最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。
未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术，发展出更多的应用服务。
进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能，未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等，都可以透过这项技术轻易达成[7]。
什么是云计算？在当今数字化的时代，“云计算”这个词频繁地出现在我们的生活和工作中。
但对于很多人来说，云计算似乎是一个难以捉摸的概念，充满了技术术语和复杂的解释。
那么，到底什么是云计算呢？简单来说，云计算就是一种通过互联网提供计算服务的模式。
想象一下，过去我们使用电脑软件或者存储数据，都需要在自己的电脑上安装程序、保存文件。
但有了云计算，这些工作都可以在互联网上的“云端”完成。
我们先来理解一下云计算的“云”。
这个“云”并不是指天空中的云彩，而是一种形象的比喻，表示那些我们无法直接看到、但又确实存在并且能够为我们提供服务的计算资源。
这些资源包括服务器、存储设备、网络设施等等。
云计算的核心优势之一是灵活性。
假设您是一家小型企业，业务增长迅速。
在传统模式下，如果您需要更多的计算能力来处理业务，可能需要购买新的服务器、扩展存储空间等，这不仅需要投入大量资金，还需要时间来安装和配置。
而在云计算环境中，您可以根据实际需求快速增加或减少计算资源，就像使用水电一样，用多少就付多少费用，无需为闲置的资源买单。
另一个重要优势是成本效益。
对于许多企业来说，建立和维护自己的IT基础设施是一项巨大的开支。
不仅要购买硬件设备，还要雇佣专业人员进行管理和维护。
而云计算服务提供商可以通过大规模的运营来降低成本，并将这些节省的成本传递给用户。
企业无需进行大规模的前期投资，只需按需支付使用费用，从而降低了运营成本和风险。
云计算还具有高度的可扩展性。
无论您的业务是突然爆发式增长还是逐渐稳定发展，云计算都能够轻松适应您的需求。
例如，在节假日期间，电商平台的访问量会大幅增加，通过云计算，平台可以迅速调配更多的资源来应对高峰流量，确保用户的购物体验不受影响。
可靠性也是云计算的一大特点。
云服务提供商通常会在多个数据中心存储数据，并采取冗余措施和备份机制，以确保数据的安全性和可用性。
即使某个数据中心出现故障，也能够迅速切换到其他正常运行的数据中心，保证服务的连续性。
云计算的概念随着科技的不断创新发展，云计算越来越成为人们常听常见的词汇。
那么，云计算究竟是什么？从哪些方面来解析云计算的概念呢？1、什么是云计算？云计算是指通过互联网以及一组海量的计算和数据存储，为用户提供各种服务，以便更有效地使用共享资源、提高可伸缩性和弹性，同时也可以提高能源利用效率，使用户能够在任何地方使用计算机所提供的数据服务。
云计算的核心是数据中心，而数据中心中的服务器则是云计算的基础。
云计算是一种名为“服务”的计算模式，根据用户需求提供基础设施、平台和应用程序等多种服务。
2、云计算的优势云计算的优势主要体现在以下几个方面：（1）资源共享：云计算可以将现有的资源（如存储、计算能力等）整合起来，进行有效的管理和使用，从而实现资源的共享化和利用率的提高。
（2）弹性伸缩性：云计算的用户可以根据业务的变化情况随时进行应用程序的扩展或缩减，从而满足自身业务的需要。
（3）灵活性：用户可以根据自身的需求申请需要的计算资源，当需求变化时，可以随时增减计算资源，使得其业务能够获得最大的灵活性。
（4）可靠性：云计算的基础设施采用了冗余机制，可以保证系统的可靠性，从而避免数据丢失等问题。
（5）高效性：云计算通过虚拟化技术，能够使得计算资源得到最大化的利用，从而提高计算的效率。
3、云计算的组成云计算的组成主要包括以下三个层次：（1）基础设施层：云计算的基础设施层主要包括了计算、存储和网络等基本的硬件资源，这些基础设施构成了云计算的基础。
（2）平台层：云计算的平台层是建立在基础设施层之上的，主要包括了虚拟化、操作系统和运行环境等，供用户动态开发、交付、部署应用程序。
（3）应用程序层：云计算的应用程序层是指云计算为用户提供的各类应用程序，例如网页应用、在线游戏等等。
4、云计算的应用场景云计算的应用场景非常广泛，从私人用户到企业级用户都可以使用云计算服务。
常见的应用场景如下：（1）企业级应用：例如大型企业有自己的数据中心，采用云计算模式来进行管理，帮助企业实现IT资源的共享。
云计算简介什么是云计算云计算简介：什么是云计算现代科技的飞速发展让人们的生活离不开计算机和互联网，而云计算作为一种新兴技术，以其高效、安全、灵活的优势成为了当前IT领域发展的热点之一。
那么，什么是云计算呢？一、云计算的定义云计算是一种基于互联网的计算模式，它通过提供虚拟化的计算资源，以“按需使用”和“按使用量计费”的模式，为用户提供设备、软件和数据存储等服务。
云计算的核心概念是“资源共享”，通过网络连接，支持用户随时随地访问服务器上的应用程序和存储数据。
二、云计算的种类目前，云计算主要分为三种模式：公有云、私有云和混合云。
1. 公有云：是由第三方提供商在互联网上构建的云计算平台，向多个企业或个人提供服务。
用户可以通过互联网购买和使用提供商所提供的各种计算资源，如服务器、存储空间、应用程序等。
2. 私有云：是由单一机构或企业自建的云计算平台，只允许内部员工使用。
私有云可以提供更为安全高效的计算资源管理和数据隔离。
3. 混合云：是由公有云和私有云组合而成的云计算体系结构。
混合云可以整合不同的云计算平台，提供更加强大、灵活和可靠的计算服务。
三、云计算的优势云计算有诸多优点，其中最为突出的是：1. 灵活性：用户可以根据需求随时增加或减少资源，以满足业务需求的变化。
2. 高效性：云计算平台可以自动分配和部署计算资源，提高了数据中心的利用率。
同时，无需等待硬件采购等传统IT部署工作，大大提高了响应速度。
3. 可靠性：云计算提供商将资源部署在不同的数据中心中，能够大大提高业务的可靠性和容错性。
4. 安全性：云计算提供商会采用现代化的安全技术来保障数据的安全性，如数据加密、访问控制等。
四、云计算的应用云计算可以广泛应用于各种领域，如金融、电商、医疗、教育等。
以下是云计算的一些具体应用场景：1. 大数据分析：云计算可以提供强大的计算能力和存储空间，使得大数据的分析更加高效和准确。
2. 云存储：用户可以将数据存储在云计算平台上，做到数据的备份、共享和迁移。
云计算是什么简介云计算是一种基于互联网的计算模式，通过将数据和应用程序存储在远程的服务器上，通过网络进行访问和管理。
它使用户能够通过互联网随时随地访问和使用计算资源，而无需拥有和维护本地的硬件和软件设施。
云计算已经成为当代信息技术领域的关键发展方向，被广泛应用于各个领域，如企业管理、科学研究、教育、娱乐等。
云计算的特点云计算有以下几个核心特点：1. 弹性扩展云计算环境下，用户可以根据自己的需求快速扩展或缩减计算资源。
云服务提供商拥有大量的服务器和存储设备，用户可以根据自己的实际需求动态调整资源使用。
2. 高可用性云计算基础设施分布在多地的数据中心，并且均采用了高可靠性的硬件设备。
即使某个数据中心出现故障，也可以自动切换到其他数据中心，确保用户的请求得以处理。
3. 虚拟化技术云计算使用虚拟化技术将物理资源抽象为虚拟资源，使得用户可以按需使用计算、存储和网络等资源，提高硬件利用率和资源利用效率。
4. 按需付费云计算采用了按需付费的模式，用户只需支付实际使用的资源，无需购买昂贵的硬件设备或软件许可证。
这种模式降低了用户的成本，同时也提高了资源利用率。
云计算的应用云计算已经广泛应用于各个领域，以下列举几个典型的应用场景：1. 云存储云存储是云计算的典型应用之一，用户可以将自己的数据存储在云服务提供商的服务器上，随时随地进行访问和管理。
云存储不仅提供了高可用性和弹性扩展的特点，还可以通过数据冗余和备份保证数据的安全性。
2. 弹性计算弹性计算是云计算中的重要应用，它允许用户根据应用负载的变化自动调整计算资源。
当应用需要更多的计算能力时，可以快速添加服务器；当负载下降时，可以自动缩减服务器，以达到资源利用的最佳状态。
3. 云基础设施云基础设施包括虚拟机、存储和网络等基础资源，用户可以通过云服务提供商提供的界面进行快速部署和管理。
云基础设施可以帮助用户快速搭建起开发环境，提高开发效率。
4. 云应用程序云应用程序是在云计算环境下开发和运行的应用程序，它可以跨平台、跨设备进行访问和使用。
annealing0 引言云计算成为近年来社会各界研究的热点，它是由网格计算，并行计算，分布式技术发展而来的一种新型技术，用户可以通过网络使用云计算中心提供的各种应用服务。
这些服务包括了平台服务，基础设施服务，软件应用服务等。
用户不需要关心云计算的技术细节，只需要将自己需要完成的任务提交给云计算中心，付费就可以使用相应的服务来完成任务，由于每时每刻都能有大量的任务提交给云计算中心，如何将这些任务合理地分配到资源节点上运行，让整个云计算中心的资源节点得到充分利用，让任务的执行的时间相对较短，成本较低同时兼顾负载均衡是我们追求的目标。
目前，很多学者都提出了不同的云计算机中任务调度算法，比如文献[2]提出基于蚁群分组的蚁群算法，该算法根据职能不同将蚂蚁进行分工，根据分工的不同蚂蚁来完成对资源的局部搜寻以及全局的搜寻，缩短了任务的完成时间；文献[3]提出了在保持负载平衡的同时，降低任务的完成时间，把任务一次性分配到虚拟机上成为被搜寻的目标，对执行时间和负载均衡进行优化；最新的文献[6]提出了基于最短任务延迟时间的改进蚁群算法(DSFACO),算法兼顾调度公平性和效率的前提下，最大化缩短任务延迟时间，提高任务执行效率，以上这些算法都不同程度地改进了云计算中资源调度的效率。
本文在现有算法的基础之上，提出通过建立时间成本负载适应度函数模型，并在蚁群算法后期引入模拟退火算法来优化路径选择的改进蚁群算法(A Time, Cost ，Load balance and simulated annealing Ant Colony Optimization (),最后通过实验仿真，实验数据表明任务的执行时间和成本显著降低，系统负载均衡度明显提高，提高了资源利用率，同时该算法具有很好的灵活性，能有效地增强全局搜索能力。
1 蚁群算法简介1.1 蚁群算法原理蚁群算法是模拟自然界的蚂蚁群体觅食行为的智能仿生算法。
在蚂蚁觅食过程中,蚂蚁会在其经过的路径上释放一种化学物质(称之为信息素)，蚂蚁之间通过该信息素的浓度大小来确定下一步路径的选择，一般情况下，信息素浓度越高，被选择的概率越大，经过一段时间后，最终能搜索到一条觅食的最短路径，大量蚂蚁选择最短路径的行为就体现出蚁群的整体运动机制。
算法通过模仿蚁群在寻找食物的过程中所表现出来的寻优能力被用来解决各种离散与复杂的组合优化问题。
该算法具有正反馈，并行性，鲁棒性，可扩展性以及高求解精度并且易与其他方法结合的优点，能在海量的解空间中最大限度地寻找全局最优解，特别是解决组合优化问题方面，根据状态转移概率来搜索解的空间，结合信息素的更新，找到最优解。
1.2 蚁群算法模型将n只蚂蚁随机分配给m个城市，在城市i中的第k只蚂蚁在t时刻选择下一个城市j的概率为:(1)其中()ijtτ表示在t时刻路径(,)i j上的信息素浓度，()ijtη表示在t时刻路径(,)i j上的启发信息，定义1()ijijtdη=，ijd表示路径(,)i j的距离，β为期望启发因子，表示启发函数重要程度，信息素启发因子为α，表示蚂蚁经过路径上留下信息素的影响程度，α越大，表明信息素对后面蚂蚁路径选择影响越大，蚂蚁就会选择前面路径经过蚂蚁最多的路径，已经访问过的城市被加入禁忌表，kallowed表示第k只蚂蚁能够被允许经过的下一条路径的节点，是禁忌表之外蚂蚁还没走过的路径。
设置蚂蚁的迭代次数为nc，最大迭代次数为maxnc。
2 模拟退火算法简介2.1 模拟退火算法原理模拟退火算法是在1953年由Metropolis 提出，该思想在1983年被Kirkpatrick等人用于解决大规模的组合优化问题，是一种随机进行搜寻从而得到全局最优解的有效算法，该算法的思想来源于物理世界中固体退火过程，先将固体加热到融化的温度，再徐徐冷却，在固体被加热过程中，随着温度的升高，固体中的粒子加剧热运动，内能增大，粒子与原来平衡位置的偏差逐渐加大，逐渐固体中的粒子变成无序的状态，在冷却过程中，伴随着温度的降低，粒子慢慢由无序形态变为有序的形态，在到达每个温度时，能达到一个平衡状态，最后温度降低到常温的时候，粒子的状态达到基态，此时固体的内能也达到最小。
在模拟退火算法中，不仅融入了固体退火的自然原理，并且还加入了搜寻解的随机性，这样使算法在搜寻过程中不仅能接受适应度较好的试探方案，而且还以一定概率接受试探方案中“劣质”解，和蚁群算法不同的是，模拟退火算法搜寻过程是随机的，不要求后面的解比前面的解优，而且能接受一定范围内的“劣质”解，极大地增加了算法的灵活性。
2.2 模拟退火算法的执行模拟退火算法中，在某一个温度下，粒子的热运动处于平衡态的形式可以理解为：在开始时刻，粒子的初始点X 的能量为()E X ，随机产生一个随机数X ∆，'X X X =+∆，计算出能量值为(')E X ，那么两者的能量差(')()E EX E X ∆=-;如果0E ∆≤，则将下一次退火的初始状态设置为'X ；如果0E ∆>，产生一个随机数R ，R 取值区间为[0,1]，则可以计算新状态被接受的概率()e x p (BP E E K T ∆=-∆，如果()P E R ∆>，则接收新状态'X ，否则放弃'X ，用X 作为下一次的初始状态。
3 云计算任务调度模型 3.1 云计算任务描述云计算资源调度问题可以描述为：将n 个独立的任务分配到m 个虚拟机上执行()m n <，其中12{,,}n t t t t = 表示任务的集合，1,2,{}m vm vm vm vm = 表示虚拟机的集合，每个子任务只能在一个虚拟机上运行，任务与虚拟机之间的分配关系可以用矩阵d 来表示：(2) 其中ij d 表示子任务i t 在虚拟机j vm 的分配系,{1,2}, j {1,2}i n m ∈∈ ,{0,1}ij d ∈,11mij j d ==∑如果子任务i t 在虚拟机j vm 上执行，则1ij d =，否则0ij d =。
同理根据公式(2)可以建立任务执行时间矩阵et ，表示如下：(3)ij et 来表示子任务i t 在虚拟机j vm 上的执行时间, 表示公式如下 iij jtasklength et ev = (4)其中i tasklength 表示任务i t 的长度，j ev 表示虚拟机j vm 的执行能力，其计算公式如下:____j j j j jev vm num vm mips vm mem vm bw =⨯++(5) 其中_j vm num 表示虚拟机j vm 的处理器数量;_j vm mips 表示处理器j vm 的速度;_j vm mem 表示虚拟机j vm 的内存;_j vm bw 表示虚拟机j vm 的带宽。
用p 表示资源调度算法为用户提交的任务计算出来的资源分配方案，由于任务提交到虚拟机上都是并发执行的，所以整个云计算系统完成所有任务的时间跨度就是ij et 中的最大值，表示如下 (6)3.2 时间约束函数模型用min finisthtime 表示用户提交的任务在具备最好性能的虚拟机上运行的时间, 定义如下：(7)max finisthtime 表示用户提交的任务在具备最差性能的虚拟机上运行的时间,定义如下 (8)其中max()j ev 表示最好性能虚拟机计算能力，min()j ev 表示最差性能虚拟机的计算能力。
m 表示虚拟机的数量，因此时间适应度函数_()f et p 定义为: (9)_()f et p 值越小，表示总的任务执行时间越短。
3.3 成本约束函数模型用()j ecu vm 表示虚拟机j vm 单位时间内运行任务所需消耗的成本, 结合上文每个虚拟机的运行时间j et ，就能计算出当前方案p 完成所有任务所耗费的总成本cos ()finisth t p ，如公式所示 (10) 用min cos finisth t 表示用户提交的任务在()j ecu vm 最小的虚拟机上并发执行的费用;max cos finisth t 表示用户提交的任务在()j ecu vm 最大的虚拟机上并发执行的费用。
(11)(12)因为成本适应度函数定义为：(13) 因为_cos ()f t p 的值越小，任务完成所需的费用就越少。
因为通过公式(9)和公式(13)我们可以得到资源选择的约束函数为(14) 其中[0,1]t ∈作为时间因子，[0,1]c ∈作为成本因子，1t c +=，当0.5,0.5t c ==则该算法调度所产生的费用相对较低，时间最短。
3.4 负载标准差模型在云计算实际环境中，影响负载的因素有虚拟机CPU 的使用率_cpu ur ，内存的使用率_mem ur ，网络带宽的利用率_bw ur 。
因此虚拟机j vm 的负载公式表示为 (15)其中1a b c ++=，,,a b c 分别表示cpu ，内存，带宽的权值。
则整个云计算系统的平均负载为 (16)则整个云计算中心服务器负载均衡标准差sdl 表示为： (17)通过服务器的负载标准差的计算，反应了系统的负载均衡状态，标准差sdl 越小，反映出系统的大部分虚拟机负载值与系统平均负载值差值越小，说明系统负载越均衡，反之，说明服务器负载越不均衡。
用负载均衡标准差sdl 对公式(1)中的η进行改进，表示公式如下：(18)即负载均衡标准差越小，η越大，该虚拟机被选中的概率越大，反之被选中的概率越小。
那么系统的负载不均衡度LIB 表示为： (19)3.5 模拟退火算法中目标函数的建立云计算环境下调度的目标就是最用户提交的任务实现资源的最优调度，即调度的时间较短，成本较低，同时增强整个云计算系统负载均衡度，将整个系统的负载不均衡度LIB 和资源选择约束函数()f p 作为调度算法的衡量指标,目标函数定义如下： (20) 4 算法流程算法基础思想是在云环境中，通过建立执行任务的时间，所耗费的成本约束函数模型和负载标准差函数模型，用于改进蚁群算法中信息素的更新和路径选择，同时在蚁群算法后期加入模拟退火算法进一步优化已求出的解，从而避免以往蚁群算法易陷入局部最优解的缺点，进一步增强蚁群算法的搜索性能，提高解的质量。
具体算法流程如下： (1) 对云计算机中所有虚拟机进行初始化，设置信息素启发因子α和期望启发因子β，挥发因子ρ，任务数量n ，虚拟机的个数m ，迭代次数0nc =以及最大迭代次数max nc ，根据公式(14)和(19)定义云计算资源调度的时间成本约束模型()f p 和负载不均衡度LIB ，并根据公式(20)定义目标函数()F X 。
(2) 将n 个任务随机放置在m 个虚拟机上进行搜索。
(3) 根据计算公式(17)计算出负载差值sdl 并作为启发信息，按状态转移概率公式(1)来为下一个任务选择合适的虚拟机资源,改进公式如下： (21)(4) 并记下目前的最优解X ,并通过公式(20)和公式(19)计算出目标函数值()F X 以及当前前系统的负载不均衡度LIB 。
