CloudSim 是在 2009 年提出的云计算模拟仿真软件。主要工作是模拟云计算模型，为了持续地解决云计算资源、应用负载模型、资源性能模型的性能评估问题而提出。 CloudSim 可以支持系统组件的系统级和行为建模，设计了包括数据中心、虚拟机、资源管理策略的基本接口，甚至支持云联盟模型。在 2010 年发表前， CloudSim 已经被 HP 等公司用作云资源供给的研究[2][1]。
版本记录：
- 1.0~2.0：对云计算基础设施的建设，支持数据中心、虚拟机、应用程序的仿真。
- 3.0：加入能耗模型辅助能耗分析（未来可能会给出详细分析）。
- 4.0：加入应用程序容器仿真的支持。
CloudSim 的建模层次是在 IaaS 之上，包括了 Host、VM、Cloudlet 三层的建模。而负载的仿真，则是通过 Broker（在 CloudSim 里可以被视为用户）这个接口对 VM、Cloudlet、Utilization 三者的行为控制来实现的。
一个典型的 CloudSim 仿真实验，一般流程如下：
- 初始化 DataCenter
- 初始化数据中心的特性（例如费用信息）
- 初始化所管辖 Host 集群（包括 VM 分配策略、VM 使用策略，但是不分配 VM）
- 初始化 Broker（用户）
- 由用户进行 VM 集群申请（VM 分配策略由 DataCenter 决定）
- 并给定实验的 Cloudlet 队列（包括资源负载的仿真）
- 调用
CloudSim.startSimulation()进行实验 - 调用
CloudSim.stopSimulation()结束实验
如果没有设置 CloudSim.terminateSimulation(cycles) ，则 CloudSim 会在完成所有 Broker 的 Cloudlet 请求后结束，否则只执行到特定的周期数 cycles 。例子可以参看
CloudSim 支持在调用过程中动态地创建 Broker 以及相关的 VM 集群、Cloudlet 队列，可以在多线程中创建。但在线程中进行动态调度的时候，需要先使用 CloudSim.pauseSimulation() 暂停当前的调度工作，否则不能保证在某个时间点执行。
为什么不能直接在其他线程中更改 CloudSim 的仿真对象？
CloudSim 并不是一个直接的简单时钟循环来更新所有主机的状态。在 CloudSim 中，所有仿真实体（数据中心、主机、虚拟机、Cloudlet）都是 SimEntity 的子类，创建之初就会默认添加到 CloudSim 的对象池中，可以和所有其他节点进行通信（以ID为目标）。而这个对象池，由于连接着 CloudSim 的所有资源，也可以认为是一个网络结构，而其中的 SimEntity 就是网络中的节点。CloudSim 内部维护一个时钟，而每次遍历更新 SimEntity，但是 SimEntity 并不一定同步系统时间进行状态更新，而是等待时钟到某一个节点的时候才进行自身的更新。因此，如果直接使用多线程来修改仿真对象（例如 Datacenter、Host、VM 之类），可能会破坏状态的更新而导致错误的实验结果。因此，CloudSim 实际上是一个异步系统，CloudSim.pauseSimulation() 有点相当于一个同步锁，只有锁同步了，才能进行状态的更新。
而异步系统则是由 CloudSim 的本质决定的。试想象一个调度过程，调度算法是无法把自身拆解成多个步骤嵌入到模拟的时钟周期的。现在实现的调度算法，基本上都是封装为一个方法，方法执行了就输出结果了，如果这算是一个时钟周期，那单位有点大了。而如果真的把算法拆解成指令，做到处理器级别的精度模拟，那么对用户行为建模的 Cloudlet 就不合适了（Cloudlet 只描述了资源占用的百分比）。CloudSim 本质上是一种第代价模拟，它希望有些不重要的部分进行快进和忽略，如果真的做到了处理器级别精度的仿真，就相当于开了几个真的虚拟机来实验，这样做的代价显然违背了 CloudSim 的初衷。
如何模拟用户行为？
在 CloudSim 给出的例子中，负载的描述都过于简单了。CloudSim 中的负载单位是 Cloudlet（这个奇怪的单词估计是从 Applet 之类的词语引申而来的），作为一个负载的基本任务。 Cloudlet 的组成是执行的周期数、所需文件以及最重要的资源利用率模型。有了这些基础，一个 Cloudlet 可以认为是一个程序，或者用户的活动。如果要仿真的对象是程序的执行时间，那么 Cloudlet 可以被认为是单独的程序，如果要仿真的对象是用户活动，那么 Cloudlet 可以被抽象为用户活动。
和 VM 不一样，Cloudlet 在初始化后，并不会立即执行，而会根据 CloudletScheduler 来调度执行（队列/并行）。 CloudSim 提供了分时调度和分空间调度，分时调度里一个cloudlet 独占 VM 资源；而分空间调度，cloudlet 则分布在可用的核数里并行执行。因此，如果把 cloudlet 视作用户对资源利用的活动，应该把调度器设置为分时调度，并使 cloudlet 和 VM 一一对应，使得 cloudlet 独占 VM。
一个物理主机可以有多少个 VM ？
这个策略是可以进行调整的，在 CloudSim 1.0~2.0 的时候，一个物理机的资源数等于所分配的 VM 的资源数，否则分配失败。