面向綠色云計(jì)算的虛擬機(jī)遷移機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 14:27
隨著云計(jì)算的推廣,其對(duì)能源的需求日益增加,對(duì)環(huán)境的影響日益加大,如何實(shí)現(xiàn)綠色云計(jì)算是當(dāng)前亟需深入研究的一個(gè)研究點(diǎn)。綠色云計(jì)算理論致力于減少服務(wù)器、制冷系統(tǒng)等硬件資源的損耗,以此保護(hù)環(huán)境、降低供應(yīng)商投資成本、減少用戶使用成本。綠色云計(jì)算中的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制可以有效提高云數(shù)據(jù)中心資源利用率、節(jié)省能耗。通過合理的虛擬機(jī)部署算法與精確的負(fù)載預(yù)測,可以得到合適的虛擬機(jī)遷移時(shí)機(jī)、合理的虛擬機(jī)遷移目標(biāo)宿主機(jī),從而有效減少虛擬機(jī)遷移次數(shù),減少數(shù)據(jù)中心能耗,對(duì)綠色云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。本文圍繞著面向綠色云計(jì)算的虛擬機(jī)遷移機(jī)制展開研究,特別是針對(duì)虛擬機(jī)部署和負(fù)載預(yù)測進(jìn)行了深入探索,對(duì)當(dāng)前虛擬機(jī)遷移機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。本文主要研究了以下內(nèi)容:(1)考慮現(xiàn)有虛擬機(jī)部署機(jī)制的不足,從云數(shù)據(jù)中心實(shí)際的物理節(jié)點(diǎn)的部署場景問題和減少數(shù)據(jù)中心局部過熱現(xiàn)象的出發(fā)點(diǎn)入手,創(chuàng)造性地根據(jù)云數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器部署及溫控模式,提出了一種基于引力效應(yīng)的虛擬機(jī)部署算法。算法受物理引力模型啟發(fā),建立數(shù)據(jù)中心引力模型,定義了物理節(jié)點(diǎn)與虛擬機(jī)之間的熱斥因子、邏輯引力、修正引力及其計(jì)算函數(shù),并使用空間降維的思想,進(jìn)行兩次二維平面目標(biāo)的選擇,降低...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 研究內(nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 相關(guān)研究工作
2.1 云計(jì)算
2.1.1 云計(jì)算定義
2.1.2 云計(jì)算平臺(tái)
2.2 云計(jì)算能耗問題
2.3 綠色云計(jì)算
2.4 節(jié)能優(yōu)化技術(shù)
2.4.1 硬件設(shè)備節(jié)能
2.4.2 平臺(tái)管理節(jié)能
2.5 虛擬機(jī)遷移機(jī)制
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于引力效應(yīng)的虛擬機(jī)部署算法
3.1 問題分析
3.2 數(shù)據(jù)中心與其制冷方式
3.3 虛擬機(jī)部署算法
3.4 基于引力效應(yīng)的虛擬機(jī)部署VSG算法
3.4.1 VSG目標(biāo)
3.4.2 相關(guān)定義
3.4.3 機(jī)架選擇
3.4.4 服務(wù)器選擇
3.5 VSG實(shí)現(xiàn)
3.5.1 VSG啟動(dòng)與結(jié)束條件
3.5.2 算法優(yōu)化
3.5.3 VSG算法
3.6 實(shí)驗(yàn)與性能分析
3.6.1 環(huán)境與性能指標(biāo)
3.6.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.6.3 性能分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于CM-MC的負(fù)載預(yù)測算法
4.1 問題分析
4.2 相關(guān)工作
4.3 預(yù)備知識(shí)
4.3.1 馬爾可夫過程
4.3.2 云模型預(yù)測算法
4.4 CM-MC算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 CM-MC算法實(shí)現(xiàn)
4.4.3 CM-MC算法多維化
4.5 基于CM-MC與VSG的虛擬機(jī)遷移機(jī)制
4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析
4.6.1 環(huán)境與性能指標(biāo)
4.6.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.3 性能分析
4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心機(jī)架式服務(wù)器選型對(duì)其熱環(huán)境的影響及優(yōu)化分析[J]. 謝孟曉,劉金祥,牛曉峰,施逸飛. 低溫與超導(dǎo). 2016(08)
[2]基于自然冷卻技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心空調(diào)節(jié)能分析[J]. 呂繼祥,王鐵軍,趙麗,王景暉,胡力文,劉廣輝,趙紹博. 制冷學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]基于閾值滑動(dòng)窗口機(jī)制的虛擬機(jī)遷移判決算法[J]. 曲曉雅,劉真. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(04)
[4]分布式大數(shù)據(jù)不一致性檢測[J]. 李衛(wèi)榜,李戰(zhàn)懷,陳群,楊婧穎,姜濤. 軟件學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]云計(jì)算環(huán)境安全綜述[J]. 張玉清,王曉菲,劉雪峰,劉玲. 軟件學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]面向云計(jì)算環(huán)境的能耗測量和管理方法[J]. 林偉偉,吳文泰. 軟件學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)匯聚傳輸算法[J]. 陸菲菲,郭得科,方興,謝向輝,羅興國. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]綠色計(jì)算與綠色嵌入式系統(tǒng)[J]. 郭榮佐,郭進(jìn),黎明. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(08)
[9]云相似度的概念躍升間接計(jì)算方法[J]. 查翔,倪世宏,謝川,張鵬. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(07)
[10]大型數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析及方法研究[J]. 尹曉竹. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2015(01)
碩士論文
[1]云環(huán)境下基于預(yù)測的虛擬服務(wù)器整合研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉曉艷.南京郵電大學(xué) 2015
[2]云模型在時(shí)間序列預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 金璐.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2937829
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 研究內(nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 相關(guān)研究工作
2.1 云計(jì)算
2.1.1 云計(jì)算定義
2.1.2 云計(jì)算平臺(tái)
2.2 云計(jì)算能耗問題
2.3 綠色云計(jì)算
2.4 節(jié)能優(yōu)化技術(shù)
2.4.1 硬件設(shè)備節(jié)能
2.4.2 平臺(tái)管理節(jié)能
2.5 虛擬機(jī)遷移機(jī)制
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于引力效應(yīng)的虛擬機(jī)部署算法
3.1 問題分析
3.2 數(shù)據(jù)中心與其制冷方式
3.3 虛擬機(jī)部署算法
3.4 基于引力效應(yīng)的虛擬機(jī)部署VSG算法
3.4.1 VSG目標(biāo)
3.4.2 相關(guān)定義
3.4.3 機(jī)架選擇
3.4.4 服務(wù)器選擇
3.5 VSG實(shí)現(xiàn)
3.5.1 VSG啟動(dòng)與結(jié)束條件
3.5.2 算法優(yōu)化
3.5.3 VSG算法
3.6 實(shí)驗(yàn)與性能分析
3.6.1 環(huán)境與性能指標(biāo)
3.6.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.6.3 性能分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于CM-MC的負(fù)載預(yù)測算法
4.1 問題分析
4.2 相關(guān)工作
4.3 預(yù)備知識(shí)
4.3.1 馬爾可夫過程
4.3.2 云模型預(yù)測算法
4.4 CM-MC算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 CM-MC算法實(shí)現(xiàn)
4.4.3 CM-MC算法多維化
4.5 基于CM-MC與VSG的虛擬機(jī)遷移機(jī)制
4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析
4.6.1 環(huán)境與性能指標(biāo)
4.6.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.3 性能分析
4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心機(jī)架式服務(wù)器選型對(duì)其熱環(huán)境的影響及優(yōu)化分析[J]. 謝孟曉,劉金祥,牛曉峰,施逸飛. 低溫與超導(dǎo). 2016(08)
[2]基于自然冷卻技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心空調(diào)節(jié)能分析[J]. 呂繼祥,王鐵軍,趙麗,王景暉,胡力文,劉廣輝,趙紹博. 制冷學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]基于閾值滑動(dòng)窗口機(jī)制的虛擬機(jī)遷移判決算法[J]. 曲曉雅,劉真. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(04)
[4]分布式大數(shù)據(jù)不一致性檢測[J]. 李衛(wèi)榜,李戰(zhàn)懷,陳群,楊婧穎,姜濤. 軟件學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]云計(jì)算環(huán)境安全綜述[J]. 張玉清,王曉菲,劉雪峰,劉玲. 軟件學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]面向云計(jì)算環(huán)境的能耗測量和管理方法[J]. 林偉偉,吳文泰. 軟件學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)匯聚傳輸算法[J]. 陸菲菲,郭得科,方興,謝向輝,羅興國. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]綠色計(jì)算與綠色嵌入式系統(tǒng)[J]. 郭榮佐,郭進(jìn),黎明. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(08)
[9]云相似度的概念躍升間接計(jì)算方法[J]. 查翔,倪世宏,謝川,張鵬. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(07)
[10]大型數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析及方法研究[J]. 尹曉竹. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2015(01)
碩士論文
[1]云環(huán)境下基于預(yù)測的虛擬服務(wù)器整合研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉曉艷.南京郵電大學(xué) 2015
[2]云模型在時(shí)間序列預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 金璐.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2937829
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