本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算中的能耗計(jì)量模型和節(jié)能優(yōu)化機(jī)制

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【摘要】：隨著云計(jì)算的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷提升,服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施的能耗花銷(xiāo)急劇增長(zhǎng),這導(dǎo)致能耗的開(kāi)支成為了云計(jì)算主要的運(yùn)營(yíng)成本,高昂的能耗開(kāi)銷(xiāo)也造成嚴(yán)重的環(huán)境和能源問(wèn)題。因此,在保證用戶(hù)性能的前提下,為云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)省能耗,提高能源效率變得越來(lái)越重要。虛擬化技術(shù)和分布式計(jì)算是云計(jì)算得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),為云計(jì)算能耗管理帶來(lái)新的解決思路的同時(shí),也為管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。虛擬化環(huán)境中能耗監(jiān)控和管理調(diào)度的粒度變?yōu)樘摂M機(jī),因此,虛擬化層面的能耗計(jì)量和資源分配、以及物理層的資源調(diào)度都需要建立新的節(jié)能機(jī)制。 在以上背景和管理現(xiàn)狀問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,本課題分析了云計(jì)算及虛擬化環(huán)境中的能耗特點(diǎn)和能耗管理相關(guān)技術(shù),展開(kāi)了對(duì)云計(jì)算能耗管理的研究,提出一個(gè)實(shí)時(shí)計(jì)量虛擬機(jī)能耗的模型和一系列節(jié)能優(yōu)化機(jī)制。本文的主要研究分為三個(gè)部分： (1)分析當(dāng)前云計(jì)算中能耗管理的研究現(xiàn)狀,以及虛擬化集群和分布式計(jì)算對(duì)節(jié)能方法的需求和限制。設(shè)計(jì)了一個(gè)云計(jì)算環(huán)境下的能耗管理系統(tǒng)框架,從整體層面描述對(duì)虛擬化集群的能耗監(jiān)控、管理和優(yōu)化,主要分為能耗計(jì)量和節(jié)能調(diào)度兩個(gè)模塊。 (2)提出虛擬機(jī)能耗計(jì)量模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)虛擬化平臺(tái)能耗的等效能見(jiàn)度。該模型以各個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)處理器、內(nèi)存和磁盤(pán)設(shè)備的性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為輸入,可以實(shí)時(shí)估算出單個(gè)虛擬機(jī)和物理服務(wù)器的能耗值。能耗模型為節(jié)能管理策略的制定和決策提供了有力的支持。 (3)建立將虛擬機(jī)資源合理分配給作業(yè)以及將虛擬機(jī)合理映射到物理集群中的節(jié)能優(yōu)化策略,既滿(mǎn)足作業(yè)性能要求的同時(shí)降低執(zhí)行作業(yè)的能耗。節(jié)能優(yōu)化策略包括能耗-性能折中的虛擬機(jī)分配策略,以及考慮虛擬機(jī)資源容量和執(zhí)行時(shí)間的放置策略。在放置策略中提出一個(gè)全局動(dòng)態(tài)裝箱算法完成虛擬機(jī)到服務(wù)器的映射,并利用虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 虛擬化 能耗管理 能耗模型
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 本文主要工作11-12
• 1.2.1 主要研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.2.2 創(chuàng)新點(diǎn)12
• 1.3 研究生期間工作12-13
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 云計(jì)算能耗管理相關(guān)工作14-21
• 2.1 云計(jì)算架構(gòu)概述14-15
• 2.2 虛擬化技術(shù)概述15-16
• 2.3 能耗管理概述16-20
• 2.3.1 基本技術(shù)16-17
• 2.3.2 能耗計(jì)量模型相關(guān)研究17-18
• 2.3.3 節(jié)能優(yōu)化機(jī)制相關(guān)研究18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 云計(jì)算能耗管理系統(tǒng)架構(gòu)21-25
• 3.1 研究場(chǎng)景分析和描述21-22
• 3.2 能耗管理系統(tǒng)架構(gòu)22-24
• 3.3 本章小結(jié)24-25
• 第四章 虛擬化集群的能耗計(jì)量模型25-37
• 4.1 虛擬化集群能耗特征25-28
• 4.1.1 能耗計(jì)量模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25-26
• 4.1.2 能耗特征分析26-28
• 4.2 虛擬機(jī)能耗計(jì)量模型28-32
• 4.2.1 基本模型設(shè)計(jì)28-29
• 4.2.2 改進(jìn)模型29-31
• 4.2.3 模型訓(xùn)練31-32
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32-36
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置32-33
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 第五章 虛擬機(jī)資源節(jié)能優(yōu)化機(jī)制37-52
• 5.1 節(jié)能優(yōu)化的流程37-38
• 5.2 虛擬機(jī)分配策略38-41
• 5.2.1 性能模型39
• 5.2.2 基于效用優(yōu)化的分配算法39-41
• 5.3 虛擬機(jī)節(jié)能放置策略41-43
• 5.3.1 問(wèn)題描述41-42
• 5.3.2 放置策略具體實(shí)現(xiàn)42-43
• 5.4 全局動(dòng)態(tài)裝箱算法43-46
• 5.4.1 問(wèn)題描述43-44
• 5.4.2 算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)44-46
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-50
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置46-47
• 5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-50
• 5.6 本章小結(jié)50-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 致謝57-58
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文58

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王暹輝;高級(jí)配置和電源接口ACPI標(biāo)準(zhǔn)介紹[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1998年12期

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3 周文煜;陳華平;楊壽保;方君;;基于虛擬機(jī)遷移的虛擬機(jī)集群資源調(diào)度[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年S1期

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉艷娟;二維裝箱問(wèn)題的啟發(fā)式算法研究[D];廈門(mén)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：914051