基于威布爾分布的云計算能耗優(yōu)化模型研究
本文選題:云計算 + 能耗。 參考:《計算機工程與應用》2017年15期
【摘要】:針對云計算環(huán)境中復雜的虛擬機正常運行狀態(tài),提出將虛擬機運行看成由硬軟件串聯(lián)的可修復系統(tǒng),用威布爾分布描述虛擬機硬軟件正常運行的方法來建模緩解云計算高能耗問題。運用半馬爾科夫過程刻畫虛擬機運行過程、Laplace-Stielties變換簡化數(shù)值計算、Bayesian定理去除限制條件,構(gòu)建處理器利用率與能耗、性能的關系模型。再結(jié)合可修復系統(tǒng)壽命分布理論,調(diào)整虛擬機正常運行的威布爾分布函數(shù),得到不同形狀參數(shù)下處理器運行能耗以及給定任務完成時間,最終分析形狀參數(shù)、處理器利用率與能耗-性能隱含關系并給出有效降低處理器運行能耗的合理化建議。數(shù)值分析表明:增大形狀參數(shù)比提高利用率更顯著降低處理器運行能耗;優(yōu)化虛擬機配置使得形狀參數(shù)變大,可以明顯降低處理器運行能耗,同時避免云系統(tǒng)性能過度損耗。
[Abstract]:Aiming at the normal running state of complex virtual machines in cloud computing environment, it is proposed that the virtual machine run as a repairable system in series of hardware and software. Using Weibull distribution to describe the normal operation of virtual machine hardware and software to model and alleviate the problem of high energy consumption in cloud computing. The semi-Markov process is used to describe the running process of virtual machine and the Laplace-Stielties transform is used to simplify the numerical calculation. The Bayesian theorem is used to remove the constraints and the model of the relationship between processor utilization and energy consumption and performance is constructed. Combined with the theory of life distribution of repairable system, the Weibull distribution function of virtual machine is adjusted to get the running energy consumption of processor and the completion time of given task under different shape parameters. Finally, the shape parameters are analyzed. The relationship between processor utilization and energy consumption-performance is implied and some reasonable suggestions for reducing processor running energy consumption are given. Numerical analysis shows that increasing the shape parameter can significantly reduce the running energy consumption of the processor than increasing the utilization ratio, and optimizing the configuration of the virtual machine will make the shape parameter larger, which can obviously reduce the running energy consumption of the processor and avoid the excessive loss of the performance of the cloud system.
【作者單位】: 昆明理工大學質(zhì)量發(fā)展研究院;冶金節(jié)能減排教育部工程研究中心;
【基金】:國家自然科學基金(No.51406071,No.51666006)
【分類號】:TP302
【參考文獻】
相關期刊論文 前5條
1 羅亮;吳文峻;張飛;;面向云計算數(shù)據(jù)中心的能耗建模方法[J];軟件學報;2014年07期
2 林偉偉;劉波;朱良昌;齊德昱;;基于CSP的能耗高效云計算資源調(diào)度模型與算法[J];通信學報;2013年12期
3 周偉;蔣平;劉亞杰;郭波;;考慮需求相關的可修復系統(tǒng)備件配置模型[J];國防科技大學學報;2012年03期
4 譚一鳴;曾國蓀;王偉;;隨機任務在云計算平臺中能耗的優(yōu)化管理方法[J];軟件學報;2012年02期
5 張立斌;蘇建;陳熔;賈亞洲;;基于虛擬儀器及分布模型的預維修技術研究[J];計算機集成制造系統(tǒng);2006年07期
【共引文獻】
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1 王超;;云計算數(shù)據(jù)中心可擴展服務器的能耗管理與優(yōu)化[J];現(xiàn)代電子技術;2017年13期
2 戴炳榮;李超;曠志光;宋俊典;;基于多策略的私有云資源彈性調(diào)度方法[J];計算機應用;2017年S1期
3 謝群;李靜力;;基于自適應編碼的數(shù)據(jù)中心加速傳輸[J];計算機與數(shù)字工程;2017年05期
4 李小貞;;構(gòu)建SaaS模式基層事業(yè)單位的電子政務服務云平臺[J];通訊世界;2017年09期
5 趙小剛;陳剛;熊曾剛;;溫度感知的高能效數(shù)據(jù)中心負載聚合算法[J];武漢大學學報(理學版);2017年03期
6 吳香蘭;;云計算安全問題研究綜述[J];信息與電腦(理論版);2017年09期
7 尹亞晶;;基于數(shù)據(jù)挖掘的體育評價決策支持系統(tǒng)開發(fā)與研究[J];現(xiàn)代電子技術;2017年09期
8 董世彪;;數(shù)據(jù)挖掘技術在少年健康體育行為應用中的研究[J];現(xiàn)代電子技術;2017年09期
9 沈強;楊健;王家亮;;民航云計算環(huán)境下的SLA保證策略研究[J];計算機技術與發(fā)展;2017年06期
10 李明玉;徐妮靜;;高校私有云架構(gòu)的探索和研究[J];福建電腦;2017年04期
【二級參考文獻】
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1 宋杰;李甜甜;閆振興;那俊;朱志良;;一種云計算環(huán)境下的能效模型和度量方法[J];軟件學報;2012年02期
2 林闖;田源;姚敏;;綠色網(wǎng)絡和綠色評價:節(jié)能機制、模型和評價[J];計算機學報;2011年04期
3 陳童;黃卓;郭波;;基于PH分布和MAP的備件(s,S)庫存模型[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2009年06期
4 程海龍;康銳;韋藝;曲麗麗;;備件滿足率與備件短缺量對比分析[J];北京航空航天大學學報;2008年05期
5 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
6 杜樹新,吳鐵軍;用于回歸估計的支持向量機方法[J];系統(tǒng)仿真學報;2003年11期
【相似文獻】
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1 劉群生 ,程潔超;復合型威布爾分布的極大似然估計[J];微電子學與計算機;1980年Z1期
,本文編號:2016848
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