本文關(guān)鍵詞：云計算環(huán)境下虛擬機放置策略研究

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【摘要】：云計算是基于虛擬化技術(shù)、以按需付費為商業(yè)模式,并且具有彈性伸縮、動態(tài)分配和資源共享等特點的新興的計算模式。在云計算模式下,硬件、平臺、軟件等IT資源都作為一種服務(wù)提供給用戶使用。云計算可以按照所提供服務(wù)的層次不同分為IaaS、PaaS、SaaS三個層次。在IaaS層,借助系統(tǒng)虛擬化技術(shù),將數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化,以虛擬機為粒度對資源進(jìn)行管理,實現(xiàn)提高資源利用率、降低能耗、簡化部署等目的。在虛擬資源管理中,虛擬機的部署是其中重要的步驟,而虛擬機部署時選擇宿主機的決策則直接關(guān)系著服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資源是否被有效利用,資源的不充分利用會產(chǎn)生額外的能耗。此外,隨著云計算的發(fā)展,為了滿足用戶對云服務(wù)日益增長的資源需求,數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力和數(shù)量也在不斷增大,而這也會產(chǎn)生大量的能耗。大量的能耗不僅會造成成本的增加還會加重環(huán)境污染問題。因此,如何降低數(shù)據(jù)中心的能耗已經(jīng)成為一個亟需解決的問題。本論文正是針對上述問題,以降低數(shù)據(jù)中心的能耗為目標(biāo),從優(yōu)化虛擬機放置方案的角度,在深入分析現(xiàn)有虛擬機放置策略的基礎(chǔ)上,研究并提出降低能耗的虛擬機放置策略。主要內(nèi)容為:1.研究降低服務(wù)器能耗的方法,對考慮服務(wù)器能耗的虛擬機放置問題進(jìn)行建模,并基于該模型提出了一種新的基于性能向量的虛擬機放置策略。該策略綜合考慮了多維資源、服務(wù)器異質(zhì)性能耗、應(yīng)用個性化需求等因素,能夠為應(yīng)用所對應(yīng)的虛擬機選擇能耗增加量最小且資源使用情況與應(yīng)用資源需求更吻合的服務(wù)器,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器能耗最小。基于該策略提出了相應(yīng)的實現(xiàn)算法,并進(jìn)行仿真實驗驗證。2.在以上研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗問題,對考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置問題進(jìn)行建模,并基于該模型提出了一種新的考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置策略。該策略考慮應(yīng)用對應(yīng)的虛擬機對之間的流量需求大小,嘗試以盡量少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成流量的路由,并同時考慮了服務(wù)器的能耗,實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的全局最小。基于該策略提出了相應(yīng)的實現(xiàn)算法,并進(jìn)行仿真實驗驗證。
【關(guān)鍵詞】：云計算 能耗 放置策略 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 虛擬機
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP302
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容16
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 云計算相關(guān)技術(shù)概述18-33
• 2.1 云計算的定義18-19
• 2.2 云計算的分類19-21
• 2.2.1 按部署方式分類20-21
• 2.2.2 按服務(wù)模式分類21
• 2.3 虛擬化簡介21-26
• 2.3.1 虛擬化定義22
• 2.3.2 虛擬化分類22-26
• 2.3.2.1 按照應(yīng)用領(lǐng)域分類22-25
• 2.3.2.2 按照實現(xiàn)層次分類25-26
• 2.4 云計算環(huán)境下虛擬機部署技術(shù)26-27
• 2.5 云計算環(huán)境下的虛擬機放置問題27-29
• 2.5.1 問題形式化描述28
• 2.5.2 問題解決方法28-29
• 2.6 CloudSim簡介29-31
• 2.6.1 概述29-30
• 2.6.2 體系結(jié)構(gòu)介紹30
• 2.6.3 工作模型介紹30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第三章 基于性能向量的虛擬機放置策略研究33-54
• 3.1 問題場景描述33
• 3.2 性能向量模型33-34
• 3.3 應(yīng)用個性化需求的分析34-35
• 3.4 服務(wù)器能耗模型35
• 3.5 基于性能向量的虛擬機放置策略35-43
• 3.5.1 問題模型描述35-37
• 3.5.2 策略及算法描述37-42
• 3.5.3 PMPower算法在CloudSim中的實現(xiàn)42-43
• 3.6 實驗環(huán)境介紹43-46
• 3.6.1 物理實驗環(huán)境44
• 3.6.2 仿真實驗環(huán)境44-45
• 3.6.3 應(yīng)用請求模擬模型45-46
• 3.7 實驗結(jié)果及分析46-53
• 3.7.1 應(yīng)用個性化需求對于數(shù)據(jù)中心能耗的影響46-51
• 3.7.2 綜合考慮服務(wù)器能耗和應(yīng)用個性化需求對數(shù)據(jù)中心能耗的影響51-52
• 3.7.3 算法的穩(wěn)定性分析52-53
• 3.8 本章小結(jié)53-54
• 第四章 考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置策略研究54-71
• 4.1 問題場景描述54
• 4.2 問題模型描述54-57
• 4.2.1 數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器建模54-55
• 4.2.2 數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣?/span>55
• 4.2.3 數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用請求建模55-56
• 4.2.4 考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置問題建模56-57
• 4.3 考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置策略描述57
• 4.4 考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗的虛擬機放置策略的算法實現(xiàn)57-64
• 4.4.1 算法使用的變量描述57-58
• 4.4.2 算法邏輯描述58-61
• 4.4.4 Dijkstra算法的變形算法的簡介61-62
• 4.4.5 PMPower-Network算法在CloudSim中的實現(xiàn)62-64
• 4.5 實驗驗證64-70
• 4.5.1 實驗環(huán)境介紹64-68
• 4.5.2 實驗結(jié)果及分析68-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 總結(jié)71-72
• 5.2 展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 唐釧洋;;熟悉的陌生人——云計算[J];計算機光盤軟件與應(yīng)用;2012年20期

2 戴元順;;云計算技術(shù)簡述[J];信息通信技術(shù);2010年02期

3 李進(jìn)超;陳靜怡;吳杰;梁瑾;;基于改進(jìn)分組遺傳算法的虛擬機放置研究[J];計算機工程與設(shè)計;2012年05期

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本文編號：1122066