本文關鍵詞：基于任務調度和動態(tài)資源調整的云計算節(jié)能機制及能效分析

  更多相關文章： 云計算 節(jié)能 任務調度 關閉/休眠 動態(tài)電壓/頻率調整

【摘要】：云計算作為一種新的計算模式,其發(fā)展日新月異,但同時也帶來了高能耗問題。本文主要研究云計算環(huán)境下的能耗優(yōu)化問題。針對云計算系統(tǒng)中產生高能耗的兩個原因：一是大量服務器空閑等待,二是不合理的任務調度策略,本文提出了一種最小能耗優(yōu)先的任務調度策略FSME (First Scheduling with Minimum Energy)。該算法在進行任務調度時優(yōu)先將任務調度到運行服務器集合中執(zhí)行能耗最小的服務器上,并結合關閉/休眠技術將空閑的服務器轉換為休眠模式以減少空閑能耗,同時也減少了因服務器狀態(tài)轉換而造成的能源浪費。然后使用隨機Petri網(wǎng)工具對云計算系統(tǒng)進行建模,建立系統(tǒng)的SPN模型并得到系統(tǒng)的能耗模型和性能模型。仿真結果顯示,FSME算法可以在對系統(tǒng)性能影響較小的情況下帶來較好的節(jié)能效果。針對云計算系統(tǒng)中單個服務器上同時運行多個任務時,由于任務完成其所占用的計算資源空閑而造成的能源浪費,本文基于動態(tài)電壓／頻率調整技術提出了計算資源動態(tài)能耗感知算法CRDP (Computing Resources Dynamic Power-aware)。該算法在有任務完成其所占用的計算資源空閑時,以任務響應時間為約束,合理地將處理器的電壓模式降低到低級別的水平,降低處理器的執(zhí)行功率。通過對系統(tǒng)能耗和性能的分析,建立了能耗模型和性能模型。實驗結果表明算法能在保證系統(tǒng)基本性能要求的前提下帶來較好的節(jié)能效果。
【關鍵詞】：云計算 節(jié)能 任務調度 關閉/休眠 動態(tài)電壓/頻率調整
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.01
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究內容及創(chuàng)新點13-14
• 1.4 論文概述14-16
• 第二章 云計算環(huán)境下的節(jié)能技術16-23
• 2.1 云計算介紹16-18
• 2.1.1 云計算的定義16
• 2.1.2 云計算的特點16-17
• 2.1.3 云計算系統(tǒng)的架構17
• 2.1.4 云計算的應用17-18
• 2.2 云計算系統(tǒng)能耗構成18-19
• 2.3 云計算節(jié)能技術介紹19-20
• 2.4 系統(tǒng)分析工具及模擬軟件介紹20-22
• 2.4.1 隨機Petri網(wǎng)介紹20-21
• 2.4.2 CloudSim模擬軟件介紹21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第三章 最小能耗優(yōu)先的任務調度策略23-35
• 3.1 云計算系統(tǒng)模型23-25
• 3.1.1 云任務模型23-24
• 3.1.2 系統(tǒng)模型24-25
• 3.2 節(jié)能任務調度算法25-27
• 3.3 系統(tǒng)能耗及性能分析27-31
• 3.3.1 系統(tǒng)SPN模型27-28
• 3.3.2 系統(tǒng)能耗分析28-30
• 3.3.3 系統(tǒng)性能分析30-31
• 3.4 實驗結果及分析31-34
• 3.5 本章小結34-35
• 第四章 云計算資源動態(tài)能耗感知節(jié)能策略35-42
• 4.1 模型假設35-36
• 4.1.1 任務模型35
• 4.1.2 云系統(tǒng)模型35-36
• 4.2 基于電壓動態(tài)調整的節(jié)能策略36-37
• 4.3 系統(tǒng)能耗及性能分析37-39
• 4.3.1 系統(tǒng)能耗分析37-38
• 4.3.2 系統(tǒng)性能分析38-39
• 4.4 仿真結果及分析39-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第五章 總結與展望42-44
• 5.1 研究工作總結42-43
• 5.2 進一步研究工作43-44
• 參考文獻44-48
• 附錄48-56
• 致謝56-57
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 肖志嬌;明仲;蔡樹彬;;基于狀態(tài)管理的服務器節(jié)能策略研究[J];計算機科學;2013年04期

2 曹潔;曾國蓀;;云環(huán)境下計算資源動態(tài)能耗感知的并行任務調度方法[J];計算機科學;2013年10期

3 吳琦,熊光澤;非平穩(wěn)自相似業(yè)務下自適應動態(tài)功耗管理[J];軟件學報;2005年08期

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本文編號：1068145