隨著云計算和大數(shù)據(jù)等應(yīng)用的不斷發(fā)展,作為支撐其運行的基礎(chǔ)設(shè)施,數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模在不斷地快速擴張,由此帶來的能量消耗問題越來越引起人們的關(guān)注。服務(wù)器資源的過度分配是當今數(shù)據(jù)中心普遍存在的問題之一,大量的冗余服務(wù)器不僅浪費了能量、增加了運營成本,而且降低了數(shù)據(jù)中心的資源利用率,如何在保持服務(wù)的高可用性的前提下,根據(jù)工作負載的變化動態(tài)地調(diào)整服務(wù)器的規(guī)模,使得數(shù)據(jù)中心在整體上具有“能耗同比”的特性,是當今研究的熱點問題。為了解決上述問題,本論文以節(jié)約數(shù)據(jù)中心的運行能耗為主要出發(fā)點,同時兼顧數(shù)據(jù)中心提供服務(wù)的高可用性要求,設(shè)計并實現(xiàn)了能耗感知的負載均衡算法,算法根據(jù)工作負載的實時變化動態(tài)地調(diào)整服務(wù)器的規(guī)模,將多余的服務(wù)器切換到節(jié)能模式,從而達到降低能耗的目的。本文的主要工作如下:（1）本文首先研究并建立了數(shù)據(jù)中心的能耗模型,依據(jù)服務(wù)器的運行狀態(tài)以及狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,將服務(wù)器能耗分為工作能耗、睡眠能耗和切換能耗,并分別以理論分析與實驗測量相結(jié)合的方式建立數(shù)學模型;在此基礎(chǔ)上,本文定義同構(gòu)數(shù)據(jù)中心內(nèi)以節(jié)能為目標的能耗優(yōu)化問題,通過在活躍服務(wù)器之間均分負載,將能耗優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為服務(wù)器資源的調(diào)度問題,... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略語
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)與相關(guān)模型
    2.1 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)
    2.2 工作負載模型
    2.3 能耗模型
        2.3.1 服務(wù)器狀態(tài)和運行模式
        2.3.2 工作能耗
        2.3.3 睡眠能耗
        2.3.4 切換能耗
        2.3.5 能耗模型的測量實驗
    2.4 能耗優(yōu)化問題
        2.4.1 能耗優(yōu)化問題的定義
        2.4.2 負載均衡的合理性證明
    2.5 本章小結(jié)
第三章 數(shù)據(jù)中心負載預測算法
    3.1 負載的統(tǒng)計特征
    3.2 自適應(yīng)式的負載預測算法
        3.2.1 預測框架
        3.2.2 模型選擇
    3.3 負載預測實驗
        3.3.1 度量標準
        3.3.2 對比算法
        3.3.3 實驗結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 能耗感知的負載均衡算法
    4.1 算法的度量標準
    4.2 基于完整負載的離線負載均衡算法
    4.3 基于歷史負載的在線負載均衡算法
        4.3.1 處理突發(fā)負載
        4.3.2 無預測的在線負載均衡算法
        4.3.3 有預測的在線負載均衡算法
    4.4 基于兩級負載均衡的異構(gòu)數(shù)據(jù)中心負載均衡算法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 仿真實驗與分析
    5.1 仿真環(huán)境
        5.1.1 仿真平臺
        5.1.2 負載數(shù)據(jù)集
        5.1.3 服務(wù)器性能參數(shù)設(shè)定
    5.2 同構(gòu)數(shù)據(jù)中心的仿真實驗
        5.2.1 基準算法
        5.2.2 參數(shù)校正與分析
        5.2.3 仿真結(jié)果與比較
        5.2.4 實驗小結(jié)
    5.3 異構(gòu)數(shù)據(jù)中心的仿真實驗
        5.3.1 基準算法
        5.3.2 仿真結(jié)果與比較
        5.3.3 實驗小結(jié)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3156263