【摘要】：云計算(Cloud computing)是一種新的基于虛擬資源池的大規(guī)模分布式計算模式,是分布式計算、并行計算、網(wǎng)格計算、效用計算、Web service等的不斷融合與深入發(fā)展。云計算使用戶無論身在何處,只需要接通網(wǎng)絡(luò),就可以通過即付即用、按用量收費的方式來獲取云數(shù)據(jù)中心提供的各種IT相關(guān)服務(wù),如基礎(chǔ)設(shè)施、平臺與軟件等。同時它也符合綠色計算的基本思想,通過彈性高可擴展地管理資源池,同時降低客戶端的硬件需求(“瘦”終端),它能夠較大程度地縮減能源消耗,降低用戶與數(shù)據(jù)中心的成本,是低碳經(jīng)濟時代最有前景的計算模式之一。 目前,作為云計算應(yīng)用模式之一的私有云正受到國內(nèi)外越來越多企業(yè)與研究機構(gòu)的青睞。與公有云相比,私有云具有其自身的一些特點與需求,尤其是在資源管理與節(jié)能調(diào)度方面。本文通過深度挖掘這些特性,提出了一系列節(jié)能調(diào)度方法,能夠在基本保證任務(wù)執(zhí)行效率與系統(tǒng)吞吐率的前提下,盡可能地減少能耗,具體有以下幾個方面,其中(2)、(3)和(4)為本文的創(chuàng)新點。 (1)通過深入考察私有云的產(chǎn)生原因與應(yīng)用場景,結(jié)合虛擬化環(huán)境下資源管理與節(jié)能調(diào)度的基本問題,總結(jié)出了私有云在資源管理方面的一系列敏感特性�；谶@些特性,采用三個基本指標作為衡量節(jié)能調(diào)度優(yōu)劣的依據(jù),即請求響應(yīng)時間、節(jié)能量與負載均衡程度,并通過四個范式來規(guī)范節(jié)能與負載均衡之間的矛盾。 (2)在虛擬機節(jié)能調(diào)度方面,有別于當前大多數(shù)研究中所采用的通過閾值來改變目標節(jié)點狀態(tài)的方式,提出了一種基于布局的方法,它采用主動休眠機制,并能夠通過預(yù)調(diào)度來提高任務(wù)的響應(yīng)效率,通過最小負載優(yōu)先法來均衡負載。實驗表明,這種方法能夠降低虛擬機請求的響應(yīng)時間,同時減少能源消耗,還能夠使負載更均衡地分布。 (3)在虛擬磁盤節(jié)能調(diào)度方面,提出了一種節(jié)能優(yōu)化方法,其原型是虛擬機調(diào)度中基于布局的方法。該方法能夠根據(jù)用戶請求的規(guī)模動態(tài)改變虛擬磁盤工作池的規(guī)模,并緩解因磁盤休眠而造成的響應(yīng)時間延長問題。實驗表明,這種方法能夠有效縮短用戶的等待時間,并減少磁盤空轉(zhuǎn)時間。 (4)在虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)能調(diào)度方面,對于因多虛擬機通信造成的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)擁塞問題,提出了一種基于對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法。這種方法能夠有效地減少安全組內(nèi)虛擬機的個數(shù),降低了通信門檻,從而提高了并行計算任務(wù)的執(zhí)行效率。同時,它通過減少通信域的數(shù)量,大大降低了對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通信依賴,從而達到了節(jié)能網(wǎng)絡(luò)的目標。 (5)通過對已有計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)的綜述,發(fā)現(xiàn)了底層資源可擴展性不強、能耗較高等問題。通過將私有云作為其底層架構(gòu),并應(yīng)用上述節(jié)能機制,實現(xiàn)了基于彈性云服務(wù)的節(jié)能協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為用戶提供在線虛擬化的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境,為資源的彈性擴展提供良好支持,并能夠有效地利用能源。
【圖文】：

是按需提供，按用量收費的。作為互聯(lián)網(wǎng)時代新式的 IT 運用模式，云計算能夠為整合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來諸多優(yōu)勢[30]。（1）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局云計算的到來，將企業(yè)原先自給自足的 IT 作坊模式，轉(zhuǎn)化成了具有規(guī)�；ㄝ^大規(guī)模）效應(yīng)的工業(yè)化運營模式；小規(guī)模的專用數(shù)據(jù)中心將逐漸被淘汰，取而代之的是規(guī)模巨大、配置合理、管理專業(yè)的大型數(shù)據(jù)中心。而正是這種從分散、高能耗模式到集中、資源友好模式的轉(zhuǎn)變，鮮活生動地體現(xiàn)了 IT 產(chǎn)業(yè)的一次全新升級，順應(yīng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。（2）推進專業(yè)分工云計算通過將數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)從企業(yè)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)分離出來，使企業(yè)可以更加專注于其核心業(yè)務(wù)的研發(fā)上，有效避免了 IT 產(chǎn)業(yè)中可能產(chǎn)生的內(nèi)耗。業(yè)務(wù)的分離，，一方面推進了專業(yè)的分工，優(yōu)化了 IT 產(chǎn)業(yè)的格局，能夠促進數(shù)據(jù)中心運維管理的不斷升級與持續(xù)發(fā)展；另一方面也孕育了新的產(chǎn)業(yè)契機，除了現(xiàn)有的大型 IT 企業(yè)外，一批新興的高新技術(shù)企業(yè)也將在云計算的發(fā)展大潮中找到自己的位置并逐漸成長起來。

論文務(wù)系統(tǒng)形成沖擊，也不會對整個資源池造成很大的影響�；诶寐士蛇_ 80%以上。初期投資供應(yīng)商的角度看，同時托管多個服務(wù)提高了資源利用率，也降樣，對于將自己的 IT 業(yè)務(wù)外包給云計算供應(yīng)商的公司，他們的，從而有效地規(guī)避了投資風險；另外在使用這些 IT 資源時，可。管理開銷算的用戶來說，除了降低 IT 的使用門檻，更重要的是云計算平自動化管理。云計算能夠為用戶的業(yè)務(wù)管理提供更多的靈活性支持。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP338.8

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 應(yīng)江勇;梁京;;我國電信運營商私有云發(fā)展思路及技術(shù)方案剖析[J];移動通信;2012年21期

本文編號：2646186