伴随着云计算技术的不断发展与成熟,用户需求趋向多样,应用类型趋向复杂,对资源分配、负载均衡、调度控制等方面提出了更具体细致的要求。传统网格计算环境下的调度算法主要关注于任务执行效率的提升,而云计算环境的商业化特点决定了必须引入资源、能耗等更多因素来建立问题模型,研究调度策略。同时,融合相应的调度策略,建立具有图形化交互界面的虚拟化管理平台以实现云计算环境的高效管理也是非常有必要的。在云计算环境中,维持具有相异物理配置的主机和配套设施的正常运转需要消耗大量的能源,为了控制云计算环境的运营支出并提高其能源利用率,本文提出了一种基于需求预测的虚拟机节能分配方法。首先,由于用户需求通常具有时变性且符合一定的季节性模型,所以利用Holt-Winters指数平滑法对后续周期的需求进行预测。其次,根据预测结果,利用修改后的背包算法在主机之间合理地分配虚拟机。最后,利用自优化模块对预测模型中的参数进行自适应更新,并确定合适的预测周期。实验表明该方法可以有效减少主机的开关机操作次数,从而降低云计算环境中无谓的能源消耗。为了符合资源有限、需求随机等实际应用环境中的条件,本文还通过添加限制因素来重新建模,提出了一种基于排序模型的虚拟机调度算法,在原有信息的基础上加入时间维度来描述需求的开始时刻、结束时刻和持续时间,以先到先服务为原则、最小化未分配实例数量为目标。本文利用应用实例说明该算法的可行性,并通过模拟实验研究该算法的合理触发机制。最后,本文基于对调度问题模型和虚拟化管理平台的讨论实现了一个原型系统。该原型系统融合了上述两种虚拟机调度算法,结合XEN虚拟化技术,实现了以浏览器为用户界面的虚拟化管理平台。通过各种软件设计图描述该平台的系统架构、模块划分、用例分析等实现细节。