CloudSim安装教程，环境配置与运行步骤详解？-杰瑞科技汇

CloudSim 安装完整教程

CloudSim 是一个在 Java 环境下运行的仿真工具，因此安装的核心是配置好 Java 开发环境，然后将 CloudSim 库文件导入到你的 IDE（如 Eclipse）中。

第一部分：环境准备

在开始之前,请确保你已经安装并配置好了以下软件：

Java Development Kit (JDK)

CloudSim 是一个 Java 项目，你需要 JDK 来编译和运行它。

版本要求：CloudSim 3.0 及更高版本推荐使用 JDK 8 (Java 8) 或更高版本，请确保你的 JDK 版本 >= 1.8。
下载地址：Oracle JDK 官网或 OpenJDK 官网 (推荐使用 OpenJDK，免费开源)。
安装与配置：
1. 运行安装程序,按照提示完成安装。
2. 配置环境变量：
  - 打开“系统属性” -> “高级” -> “环境变量”。
  - 在“系统变量”中，新建一个变量：
    - 变量名：JAVA_HOME
    - 变量值：JDK 的安装路径（C:\Program Files\Java\jdk-11.0.12）
  - 找到 Path 变量，点击“编辑”，然后新建一条，输入 %JAVA_HOME%\bin。
  - 验证安装：打开一个新的命令提示符（CMD），输入 java -version，如果显示出版本信息，则配置成功。

集成开发环境 (IDE)

我们需要一个 IDE 来编写和管理 CloudSim 项目，Eclipse 是最常用和兼容性最好的选择。

推荐版本：Eclipse IDE for Java Developers。
下载地址：Eclipse 官网。
安装：解压下载的压缩包即可，无需安装。

第二部分：下载 CloudSim

CloudSim 的主要代码和示例都托管在 GitHub 上。

访问 GitHub 仓库：
- 主仓库地址：https://github.com/Cloudslab/cloudsim
- 注意：CloudSim 已经发展出多个版本，目前主流的是 CloudSim 4.0 和 CloudSim Plus（CloudSim 的增强版，功能更多，API 更友好）。本教程以 CloudSim 4.0 为例，但步骤对 CloudSim Plus 同样适用。
下载源代码：
- 在 GitHub 页面，点击绿色的 Code 按钮，然后选择 Download ZIP。
- 将下载的 cloudsim-master.zip 文件解压到一个你方便找到的目录，D:\dev\cloudsim。

第三部分：在 Eclipse 中配置 CloudSim

这是整个安装过程的核心,我们将把 CloudSim 的库文件导入到 Eclipse 中，以便我们的项目能够使用它们。

创建用户库（推荐）

这种方法最规范,可以在多个项目中复用 CloudSim 库。

打开 Eclipse，切换到 Java 透视图。
创建用户库：
- 点击菜单栏的 Window -> Preferences。
- 在弹出的窗口中,导航到 Java -> Build Path -> User Libraries。
- 点击右侧的 New... 按钮，输入库名称，CloudSim 4.0，然后点击 OK。
添加 JAR 文件：
- 在左侧列表中选中你刚刚创建的 CloudSim 4.0 库。
- 点击右侧的 Add External JARs... 按钮。
- 在弹出的文件选择器中,导航到你解压 CloudSim 的目录，进入 cloudsim-4.0 文件夹。
- 按住 Ctrl 键，依次选中以下所有 .jar 文件，然后点击 Open：
  - cloudsim-4.0.jar
  - cloudsim-3.0.3.jar (CloudSim 4.0 依赖于这个旧版本)
  - simgrid.jar (一个可选的依赖，但最好加上)
  - colt-1.2.0.jar (一个高性能科学计算库，CloudSim 使用它)
  - commons-math3-3.6.1.jar (Apache Commons Math 库)
- 添加成功后,你会在 User Libraries 窗口中看到这些 JAR 文件，点击 Apply and Close。

直接导入项目（适合初学者）

如果你想直接运行 CloudSim 自带的示例，可以导入整个项目。

导入项目：
- 在 Eclipse 中，点击 File -> Import。
- 展开 General，选择 Existing Projects into Workspace，点击 Next。
- 点击 Browse...，选择你解压 CloudSim 的目录。
- Eclipse 会自动扫描到目录下的 cloudsim-4.0 项目，确保它被勾选，然后点击 Finish。
修复项目依赖：
- 导入后,cloudsim-4.0 项目可能会因为找不到依赖的 JAR 文件而报错。
- 在 Package Explorer 中右键点击 cloudsim-4.0 项目，选择 Properties。
- 导航到 Java Build Path -> Libraries。
- 你会看到一些 JAR 文件路径是红色的（表示找不到），选中它们，点击 Remove。
- 然后点击 Add External JARs...，像方法一一样，手动添加 cloudsim-3.0.3.jar, simgrid.jar, colt-1.2.0.jar, commons-math3-3.6.1.jar。
- 点击 Apply and Close。

第四部分：创建并运行第一个 CloudSim 项目

现在环境已经配置好了,我们来创建一个新项目并运行一个简单的示例。

创建新 Java 项目：
- 在 Eclipse 中，点击 File -> New -> Java Project。
- 输入项目名称,MyCloudSimProject。
- 点击 Finish。
添加 CloudSim 库到新项目：
- 在 Package Explorer 中右键点击 MyCloudSimProject，选择 Properties。
- 导航到 Java Build Path -> Libraries。
- 点击 Add Library...。
- 选择 User Library，点击 Next。
- 在列表中勾选我们之前创建的 CloudSim 4.0，点击 Finish，Apply and Close。

编写和运行示例代码：

在 MyCloudSimProject 上右键，New -> Class。
输入包名（org.cloudbus.cloudsim.examples）和类名（HelloWorld），然后点击 Finish。
将 CloudSim 自带的 HelloWorld.java 示例代码复制粘贴到这个新创建的类中，你可以在你解压的 cloudsim-4.0 文件夹的 src\main\java\org\cloudbus\cloudsim\examples 目录下找到它。
HelloWorld.java 的代码通常如下：

package org.cloudbus.cloudsim.examples;
import org.cloudbus.cloudsim.Cloudlet;
import org.cloudbus.cloudsim.CloudletSchedulerTimeShared;
import org.cloudbus.cloudsim.Datacenter;
import org.cloudbus.cloudsim.DatacenterBroker;
import org.cloudbus.cloudsim.DatacenterCharacteristics;
import org.cloudbus.cloudsim.Host;
import org.cloudbus.cloudsim.Log;
import org.cloudbus.cloudsim.Pe;
import org.cloudbus.cloudsim.Storage;
import org.cloudbus.cloudsim.Vm;
import org.cloudbus.cloudsim.VmAllocationPolicySimple;
import org.cloudbus.cloudsim.VmSchedulerTimeShared;
import org.cloudbus.cloudsim.core.CloudSim;
import org.cloudbus.cloudsim.provisioners.BwProvisionerSimple;
import org.cloudbus.cloudsim.provisioners.PeProvisionerSimple;
import org.cloudbus.cloudsim.provisioners.RamProvisionerSimple;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.List;
public class HelloWorld {
    /**
     * The main method.
     * @param args the arguments
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // First step: Initialize the CloudSim package. It should be called
            // before creating any entities.
            int num_user = 1; // number of cloud users
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();
            boolean trace_flag = false; // mean trace events
            CloudSim.init(num_user, calendar, trace_flag);
            // Second step: Create Datacenters
            // Datacenters are the resource providers in CloudSim. We need at
            // one to run a CloudSim simulation
            Datacenter datacenter0 = createDatacenter("Datacenter_0");
            // Third step: Create Broker
            DatacenterBroker broker = createBroker();
            int brokerId = broker.getId();
            // Fourth step: create one virtual machine
            int vmid = 0;
            int mips = 1000;
            long size = 10000; // image size (MB)
            int ram = 512; // vm memory (MB)
            long bw = 1000; // vm bandwidth
            int pesNumber = 1; // number of cpus
            String vmm = "Xen"; // VMM name
            // create VM
            Vm vm = new Vm(vmid, brokerId, mips, pesNumber, ram, bw, size, vmm, new CloudletSchedulerTimeShared());
            // submit vm to the broker
            broker.submitVm(vm);
            // Fifth step: Create one Cloudlet
            int cloudletId = 0;
            long length = 40000; // in Million Instructions (MI)
            long fileSize = 300; // file size (in bytes)
            long outputSize = 300; // output size (in bytes)
            UtilizationModel utilizationModel = new UtilizationModelFull();
            Cloudlet cloudlet = new Cloudlet(cloudletId, length, pesNumber, fileSize, outputSize, utilizationModel, utilizationModel, utilizationModel);
            cloudlet.setUserId(brokerId);
            // submit cloudlet to the broker
            broker.submitCloudlet(cloudlet);
            // Sixth step: Starts the simulation
            CloudSim.startSimulation();
            // Final step: Print results when simulation is over
            List<Cloudlet> newList = broker.getCloudletReceivedList();
            CloudSim.stopSimulation();
            printCloudletList(newList);
            // Print the debt of each user to each datacenter
            datacenter0.printDebts();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Log.printLine("The simulation has been terminated due to an unexpected error");
        }
    }
    private static Datacenter createDatacenter(String name) {
        // Here are the steps needed to create a Datacenter:
        // 1. Create a MachineList
        // 2. Create a DatacenterCharacteristics object that stores the
        //    properties of a data center: architecture, OS, list of
        //    Machines, allocation policy, time zone and its price.
        // 3. Create a Datacenter object.
        // 1. Create a MachineList
        List<Host> hostList = new ArrayList<Host>();
        List<Pe> peList = new ArrayList<Pe>();
        int mips = 1000;
        // 2. Create PEs and add these into a list.
        peList.add(new Pe(0, new PeProvisionerSimple(mips))); // need to store Pe id and MIPS Rating
        // 3. Create Hosts with its id and list of PEs and add them to the
        //    list of machines
        int ram = 2048; // host memory (MB)
        long storage = 1000000; // host storage
        int bw = 10000; // network bandwidth
        hostList.add(
                new Host(
                        0,
                        new RamProvisionerSimple(ram),
                        new BwProvisionerSimple(bw),
                        storage,
                        peList,
                        new VmSchedulerTimeShared(peList)
                )
        ); // This is our first machine
        // 4. Create a DatacenterCharacteristics object that stores the
        //    properties of a data center: architecture, OS, list of
        //    Machines, allocation policy, time zone and its price
        String arch = "x86";
        String os = "Linux";
        String vmm = "Xen";
        double time_zone = 10.0; // Number of hours away from UTC
        double cost = 3.0; // the cost of using processing in this resource
        double costPerMem = 0.05; // the cost of using memory in this resource
        double costPerStorage = 0.001; // the cost of using storage in this resource
        double costPerBw = 0.0; // the cost of using bw in this resource
        DatacenterCharacteristics characteristics = new DatacenterCharacteristics(
                arch, os, vmm, hostList, time_zone, cost, costPerMem, costPerStorage, costPerBw);
        // 5. Finally, we need to create a Datacenter object.
        Datacenter datacenter = null;
        try {
            datacenter = new Datacenter(name, characteristics, new VmAllocationPolicySimple(hostList), new ArrayList<Storage>(), 0);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return datacenter;
    }
    // We strongly encourage users to develop their own broker policies, to
    // submit vms and cloudlets according to the specific rules of the
    // simulated scenario
    private static DatacenterBroker createBroker() {
        DatacenterBroker broker = null;
        try {
            broker = new DatacenterBroker("Broker");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
        return broker;
    }
    /**
     * Prints the Cloudlet objects.
     * @param list list of Cloudlets
     */
    private static void printCloudletList(List<Cloudlet> list) {
        int size = list.size();
        Cloudlet cloudlet;
        String indent = "    ";
        Log.printLine();
        Log.printLine("========== OUTPUT ==========");
        Log.printLine("Cloudlet ID" + indent + "STATUS" + indent +
                "Datacenter ID" + indent + "VM ID" + indent + "Time" + indent +
                "Start Time" + indent + "Finish Time");
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            cloudlet = list.get(i);
            Log.print(indent + cloudlet.getCloudletId() + indent + indent);
            if (cloudlet.getCloudletStatus() == Cloudlet.SUCCESS) {
                Log.print("SUCCESS");
                Log.printLine(indent + indent + cloudlet.getResourceId() + indent + indent + indent + cloudlet.getVmId() +
                        indent + indent + cloudlet.getActualCPUTime() + indent + indent + indent + cloudlet.getExecStartTime() +
                        indent + indent + indent + cloudlet.getFinishTime());
            }
        }
    }
}

运行代码：
- 在 Eclipse 的代码编辑器中，右键点击任意空白处，选择 Run As -> Java Application。
- 如果一切配置正确,你将在 Eclipse 的 Console 窗口中看到输出结果，类似于：

第五部分：常见问题与解决方法

`ClassNotFoundException` 或 `NoClassDefFoundError`

问题：运行程序时，控制台报错，提示找不到 CloudSim 的某个类（如 org.cloudbus.cloudsim.CloudSim）。
原因：项目的 Java Build Path 中没有正确添加 CloudSim 的 JAR 文件。
解决：
1. 检查你创建的 MyCloudSimProject 的 Build Path。
2. 进入 Properties -> Java Build Path -> Libraries。
3. 确认 CloudSim 4.0 用户库已经被正确添加，如果没有，按照第三部分的方法一重新添加。
4. 如果库已添加,但 JAR 文件前有红色叉号，说明 JAR 文件的路径有问题，可以尝试删除后重新添加一次。

`Could not find the main class`

问题：运行时提示找不到主类。
原因：
- 运行的类不是 public class。
- 包名和文件路径不匹配。
- 运行的是错误的类。
解决：
1. 确保你运行的类是 public 的。
2. 确保文件路径与包名一致,包名为 org.example 的类，应该位于 src/org/example/ 目录下。
3. 在 Eclipse 的 Package Explorer 中右键点击要运行的 .java 文件本身，然后选择 Run As -> Java Application。

在 Linux/macOS 上安装

过程基本相同：安装 JDK (使用 apt 或 yum)，安装 Eclipse (解压即可)，下载 CloudSim 源码。
环境变量配置：在 Linux/macOS 中，配置 JAVA_HOME 和 PATH 是在 .bashrc, .zshrc 或 /etc/profile 文件中完成的。
路径问题：Linux/macOS 是大小写敏感的操作系统，确保所有路径和文件名的大小写完全正确。

恭喜！如果你已经成功运行了 HelloWorld 示例，那么你的 CloudSim 开发环境就已经完全配置好了，现在你可以：

阅读并理解 HelloWorld 的代码，了解 CloudSim 仿真的基本流程（初始化 -> 创建数据中心 -> 创建代理 -> 创建虚拟机和云任务 -> 运行仿真 -> 查看结果）。
尝试修改 HelloWorld 中的参数（如虚拟机数量、云任务长度等），观察结果的变化。
探索 cloudsim-4.0 项目中的 examples 包，里面有更多复杂的示例，如数据中心网络仿真 (NetworkExample)、经济模型 (economically) 等，这些都是学习 CloudSim 的绝佳材料。

CloudSim安装教程，环境配置与运行步骤详解？

CloudSim 安装完整教程

第一部分：环境准备

Java Development Kit (JDK)

集成开发环境 (IDE)

第二部分：下载 CloudSim

第三部分：在 Eclipse 中配置 CloudSim

创建用户库（推荐）

直接导入项目（适合初学者）

第四部分：创建并运行第一个 CloudSim 项目

第五部分：常见问题与解决方法

`ClassNotFoundException` 或 `NoClassDefFoundError`

`Could not find the main class`

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集成开发环境 (IDE)

第二部分：下载 CloudSim

第三部分：在 Eclipse 中配置 CloudSim

创建用户库（推荐）

直接导入项目（适合初学者）

第四部分：创建并运行第一个 CloudSim 项目

第五部分：常见问题与解决方法

ClassNotFoundException 或 NoClassDefFoundError

Could not find the main class

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