發(fā)布時間：2018-07-15 10:27

【摘要】：云計算使得計算資源可以按需提供,給信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來了革命性的變化。使得用戶可以像使用水、電一樣按需購買計算資源。以亞馬遜為首的許多IT廠商紛紛推出自己的云計算服務(wù),建立了包含成千上萬計算節(jié)點的數(shù)據(jù)中心。與此同時,數(shù)據(jù)中心能耗問題也越來越引起人們的注意。大量的能耗不但帶來了更多的運行成本,也會帶來大量碳化合物的排放并導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計,數(shù)據(jù)中心在2010年的電力消耗占當(dāng)年世界總電力消耗的1.1%到1.5%,并且這一比例還在不斷增加。本文首先對數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié),對現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)按照層次進(jìn)行劃分,并將本文的研究目標(biāo)確定為數(shù)據(jù)中心層級基于虛擬機調(diào)度和調(diào)整的節(jié)能技術(shù)研究。接下來通過對數(shù)據(jù)中心虛擬機調(diào)度能耗問題進(jìn)行建模,對于將多個虛擬機分配到物理機上執(zhí)行的問題,提出了通過最小化忙處理時間降低能耗的模型。對于該NP難問題,提出了近似度為2的近似算法并進(jìn)行了證明,并通過模擬實驗驗證了該節(jié)能算法的有效性。本文接下來對開源數(shù)據(jù)中心解決方案OpenStack進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究,具體分析研究了OpenStack中與節(jié)能有關(guān)的虛擬機遷移、虛擬機自動擴展集群等虛擬機調(diào)整功能模塊。指出了利用這些功能模塊進(jìn)行節(jié)能研究的方向。設(shè)計實現(xiàn)了基于虛擬機遷移的節(jié)能模塊,針對虛擬機自動擴展集群中現(xiàn)有虛擬機數(shù)目調(diào)整策略節(jié)能方面的不足,設(shè)計了一種新的虛擬機數(shù)目調(diào)整策略并通過實驗證明了該策略的節(jié)能有效性。
[Abstract]:Cloud computing makes computing resources available on demand and revolutionizes the information technology industry. Allows users to buy computing resources on demand just as they use water and electricity. Many IT vendors, led by Amazon, have launched their own cloud computing services and built data centers with thousands of computing nodes. At the same time, the problem of energy consumption in data center has attracted more and more attention. Large amount of energy consumption not only brings more operating costs, but also brings a lot of carbon emissions and serious environmental problems. According to statistics, the data center's electricity consumption in 2010 accounted for 1.1 percent to 1.5 percent of the world's total power consumption that year, and this proportion is still increasing. In this paper, the energy saving technology of data center is summarized, the existing energy saving technology is divided into different levels, and the research goal of this paper is to study the energy saving technology based on virtual machine scheduling and adjustment in the data center level. Then, by modeling the energy consumption of virtual machine scheduling in the data center, a model of reducing energy consumption by minimizing the busy processing time is proposed to solve the problem of allocating multiple virtual machines to physical machines. For the NP-hard problem, an approximate algorithm with degree of approximation 2 is proposed and proved, and the effectiveness of the proposed algorithm is verified by simulation experiments. In this paper, the open source data center solution OpenStack energy saving technology research, the specific analysis and study of OpenStack related to energy saving virtual machine migration, virtual machine automatic expansion cluster and other virtual machine adjustment function modules. The research direction of energy saving using these function modules is pointed out. The energy saving module based on virtual machine migration is designed and implemented. A new strategy for adjusting the number of virtual machines is designed, and the efficiency of the strategy is proved by experiments.
【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】：TP308;TP302

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8 朱欣焰;蘇科華;毛繼國;龔健雅;;GIS符號虛擬機及實現(xiàn)方法研究[A];《測繪通報》測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

9 于洋;陳曉東;俞承芳;李旦;;基于FPGA平臺的虛擬機建模與仿真[A];2007'儀表，，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（一）[C];2007年

10 丁濤;郝沁汾;張冰;;內(nèi)核虛擬機調(diào)度策略的研究與分析[A];'2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

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9 張承東;安全爭議讓虛擬化用戶“心虛”[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

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6 趙彥琨;虛擬機管理平臺中的虛擬機代理服務(wù)機制研究[D];華中科技大學(xué);2009年

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本文編號：2123767