面向能耗優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 19:28
云計(jì)算正在變成一種流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式,它可免去用戶復(fù)雜的計(jì)算過程,使企業(yè)等使用者不必再購(gòu)買大量硬件設(shè)施,僅需通過應(yīng)用程序界面即可獲得可觀的計(jì)算能力與服務(wù)資源。隨著云計(jì)算提供商在全球服務(wù)器數(shù)量的不斷增加,由此帶來的能耗問題逐漸引起人們的關(guān)注。目前在云計(jì)算資源調(diào)度研究中,能耗優(yōu)化問題很少被考慮,因此,本課題在云計(jì)算資源調(diào)度過程中,通過對(duì)系統(tǒng)資源與任務(wù)調(diào)度進(jìn)行重新分配,提出了資源調(diào)度算法以優(yōu)化能耗。首先,介紹了課題的研究背景和意義,對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究,總結(jié)了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的主要云系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀。對(duì)云計(jì)算服務(wù)類、服務(wù)功能和實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究,進(jìn)而分別從任務(wù)層、資源調(diào)度層、虛擬資源層和物理鏈路層進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了面向能耗優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度框架。深入分析了云計(jì)算資源調(diào)度與能耗優(yōu)化的相關(guān)研究進(jìn)展,提出了存在問題與解決思路。其次,在設(shè)計(jì)的面向能耗優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度框架的基礎(chǔ)上,深入分析了云系統(tǒng)中隨機(jī)任務(wù)的資源調(diào)度時(shí)間與功率、能耗優(yōu)化的資源調(diào)度策略等,提出了云計(jì)算問題模型。在隨機(jī)任務(wù)規(guī)模較小時(shí),提出了基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型,進(jìn)行了云系統(tǒng)資源調(diào)度過程中低利用率時(shí)能耗的優(yōu)化。根據(jù)所...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 云計(jì)算相關(guān)定義及現(xiàn)有的主要云系統(tǒng)研究
1.2.1 云計(jì)算概念的提出
1.2.2 現(xiàn)有的主要云計(jì)算系統(tǒng)研究
1.3 云計(jì)算資源調(diào)度及研究架構(gòu)的提出
1.3.1 云計(jì)算服務(wù)功能研究
1.3.2 面向能耗優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度架構(gòu)提出
1.4 云計(jì)算資源調(diào)度和能耗研究現(xiàn)狀
1.4.1 云計(jì)算資源調(diào)度研究進(jìn)展
1.4.2 云計(jì)算能耗研究及進(jìn)展
1.5 現(xiàn)階段研究工作存在的主要問題
1.6 本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 主要貢獻(xiàn)
1.6.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
2.1 引言
2.2 相關(guān)工作
2.3 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型研究
2.3.1 云計(jì)算與隨機(jī)任務(wù)模型
2.3.2 任務(wù)塊在云系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間分析
2.3.3 任務(wù)塊在云系統(tǒng)調(diào)度功率分析
2.3.4 基于時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
2.4 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
2.4.1 時(shí)間預(yù)測(cè)因子
2.4.2 歷史時(shí)間槽歸類算法設(shè)計(jì)
2.4.3 預(yù)測(cè)調(diào)度算法描述
2.4.4 預(yù)測(cè)算法的復(fù)雜度
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
2.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置及模型驗(yàn)證
2.5.2 實(shí)驗(yàn)分析
2.5.3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 相關(guān)工作
3.3 虛擬機(jī)任務(wù)調(diào)度的超時(shí)等待問題分析
3.4 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
3.4.1 基本約束設(shè)置
3.4.2 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計(jì)
3.5 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.5.1 調(diào)度算法描述
3.5.2 調(diào)度算法分析
3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
3.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P万?yàn)證
3.6.2 系統(tǒng)資源利用率驗(yàn)證
3.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于云計(jì)算資源相關(guān)度調(diào)度的能耗優(yōu)化研究
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作
4.3 基于資源相關(guān)度調(diào)度能耗優(yōu)化模型研究
4.3.1 隨機(jī)任務(wù)調(diào)度能耗分析
4.3.2 資源相關(guān)度調(diào)度分析
4.3.3 資源相關(guān)度調(diào)度模型設(shè)計(jì)
4.4 基于資源相關(guān)度調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
4.4.1 隨機(jī)任務(wù)調(diào)度時(shí)間分析
4.4.2 調(diào)度算法描述
4.4.3 復(fù)雜度分析
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
4.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.5.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)P万?yàn)證
4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于云計(jì)算成本約束資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作
5.3 基于成本約束的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
5.3.1 云數(shù)據(jù)中心成本研究
5.3.2 基于成本約束的資源調(diào)度模型
5.4 基于成本約束的資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
5.4.1 調(diào)度能耗分析
5.4.2 分層算法設(shè)計(jì)
5.4.3 云系統(tǒng)自適應(yīng)資源匹配調(diào)度算法設(shè)計(jì)
5.4.4 多維合作調(diào)度算法描述
5.4.5 傳輸能耗與成本分析
5.4.6 復(fù)雜度分析
5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
5.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.5.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)P头治?br> 5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種云計(jì)算環(huán)境下的能效模型和度量方法[J]. 宋杰,李甜甜,閆振興,那俊,朱志良. 軟件學(xué)報(bào). 2012(02)
本文編號(hào):3585333
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 云計(jì)算相關(guān)定義及現(xiàn)有的主要云系統(tǒng)研究
1.2.1 云計(jì)算概念的提出
1.2.2 現(xiàn)有的主要云計(jì)算系統(tǒng)研究
1.3 云計(jì)算資源調(diào)度及研究架構(gòu)的提出
1.3.1 云計(jì)算服務(wù)功能研究
1.3.2 面向能耗優(yōu)化的云計(jì)算資源調(diào)度架構(gòu)提出
1.4 云計(jì)算資源調(diào)度和能耗研究現(xiàn)狀
1.4.1 云計(jì)算資源調(diào)度研究進(jìn)展
1.4.2 云計(jì)算能耗研究及進(jìn)展
1.5 現(xiàn)階段研究工作存在的主要問題
1.6 本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 主要貢獻(xiàn)
1.6.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
2.1 引言
2.2 相關(guān)工作
2.3 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型研究
2.3.1 云計(jì)算與隨機(jī)任務(wù)模型
2.3.2 任務(wù)塊在云系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間分析
2.3.3 任務(wù)塊在云系統(tǒng)調(diào)度功率分析
2.3.4 基于時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
2.4 基于云計(jì)算時(shí)間預(yù)測(cè)的資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
2.4.1 時(shí)間預(yù)測(cè)因子
2.4.2 歷史時(shí)間槽歸類算法設(shè)計(jì)
2.4.3 預(yù)測(cè)調(diào)度算法描述
2.4.4 預(yù)測(cè)算法的復(fù)雜度
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
2.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置及模型驗(yàn)證
2.5.2 實(shí)驗(yàn)分析
2.5.3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
3.1 引言
3.2 相關(guān)工作
3.3 虛擬機(jī)任務(wù)調(diào)度的超時(shí)等待問題分析
3.4 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
3.4.1 基本約束設(shè)置
3.4.2 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計(jì)
3.5 基于云計(jì)算任務(wù)忍耐值資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.5.1 調(diào)度算法描述
3.5.2 調(diào)度算法分析
3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
3.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P万?yàn)證
3.6.2 系統(tǒng)資源利用率驗(yàn)證
3.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于云計(jì)算資源相關(guān)度調(diào)度的能耗優(yōu)化研究
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作
4.3 基于資源相關(guān)度調(diào)度能耗優(yōu)化模型研究
4.3.1 隨機(jī)任務(wù)調(diào)度能耗分析
4.3.2 資源相關(guān)度調(diào)度分析
4.3.3 資源相關(guān)度調(diào)度模型設(shè)計(jì)
4.4 基于資源相關(guān)度調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
4.4.1 隨機(jī)任務(wù)調(diào)度時(shí)間分析
4.4.2 調(diào)度算法描述
4.4.3 復(fù)雜度分析
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
4.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.5.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)P万?yàn)證
4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于云計(jì)算成本約束資源調(diào)度能耗優(yōu)化研究
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作
5.3 基于成本約束的資源調(diào)度能耗優(yōu)化模型設(shè)計(jì)
5.3.1 云數(shù)據(jù)中心成本研究
5.3.2 基于成本約束的資源調(diào)度模型
5.4 基于成本約束的資源調(diào)度能耗優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
5.4.1 調(diào)度能耗分析
5.4.2 分層算法設(shè)計(jì)
5.4.3 云系統(tǒng)自適應(yīng)資源匹配調(diào)度算法設(shè)計(jì)
5.4.4 多維合作調(diào)度算法描述
5.4.5 傳輸能耗與成本分析
5.4.6 復(fù)雜度分析
5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性能評(píng)估
5.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.5.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)P头治?br> 5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種云計(jì)算環(huán)境下的能效模型和度量方法[J]. 宋杰,李甜甜,閆振興,那俊,朱志良. 軟件學(xué)報(bào). 2012(02)
本文編號(hào):3585333
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/3585333.html
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