本文關鍵詞：基于虛擬架構的模塊化數據中心節(jié)能管理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安建筑科技大學》 2015年

基于虛擬架構的模塊化數據中心節(jié)能管理研究

阮順領  

【摘要】：近年來,隨著企業(yè)信息化和移動互聯網的迅速發(fā)展,促使數據中心的數量持續(xù)快速增長,數據中心的規(guī)模和復雜性也日益增大,進而導致數據中心的能耗成本占總運營成本的比重越來越大。據IDC統(tǒng)計,大規(guī)模的基礎設施和服務器導致數據中心的能耗成本以平均每年20%的速度增長,并使得數據中心約60%的資產支出和50%的運營成本都與能耗有關[1]。然而,由于數據中心的資源利用率整體偏低,大部分能耗由閑置服務器或過度制冷等因素所消耗,因此,數據中心的節(jié)能問題受到了極大的關注。隨著“軟件定義的數據中心”被提出,運用虛擬化手段對數據中心進行節(jié)能管理將成為主要發(fā)展方向。本文以構建虛擬化的綠色數據中心作為研究出發(fā)點,通過虛擬化手段將數據中心的物理資源變成邏輯的資源集,并采用模塊化的方式對物理資源進行封裝部署,然后對模塊化的數據中心設備進行動態(tài)調度管理,提高設備的整體利用率,從而節(jié)約整個數據中心的能耗成本。本文分別從以下幾個方面展開研究:(1)虛擬架構下數據中心能耗優(yōu)化研究。首先,通過對數據中心能耗因素的分析,識別出數據中心的主要耗能設備,并建立數據中心的綜合能耗模型和主要耗能設備的能耗模型。然后,基于物理資源虛擬化調度的管理方法,建立數據中心主要能耗設備的虛擬化調度管理模型,為進行數據中心動態(tài)節(jié)能管理提供重要的理論基礎。(2)數據中心計算資源虛擬化節(jié)能管理研究。首先,根據計算資源虛擬化遷移理論,構建了數據中心計算資源虛擬化節(jié)能調度過程模型。然后,通過設計計算資源的遷移時機、遷移對象和目標主機的選擇策略,為計算資源的動態(tài)調度提供了準備條件。最后,在構建計算資源動態(tài)遷移架構的基礎上,提出計算資源動態(tài)遷移拷貝方法和遷移調度算法,實現數據中心計算資源的動態(tài)節(jié)能管理。(3)基于協(xié)同調度的動環(huán)資源節(jié)能管理研究。根據數據中心動環(huán)資源與計算資源的關系特點,建立數據中心動環(huán)資源協(xié)同管理模型,并提出計算資源與制冷資源、配電資源的協(xié)同管理策略。通過對數據中心溫度場分布插值和溫度場異常點評估方法的深入研究,有效識別出數據中心對制冷資源的需求分布情況,并基于按需供應的思想對數據中心進行精確制冷管理。最后,基于以上協(xié)同節(jié)能管理研究的基礎,設計了數據中心動環(huán)資源協(xié)同調度架構、協(xié)同調度規(guī)則和調度算法。(4)數據中心能效管理綜合評價研究。首先,對數據融合分析理論進行研究,為進行數據中心能耗數據融合分析提供了理論基礎。然后,根據數據中心能耗數據源的特點,提出了數據中心能耗數據融合方法。最后,在對數據中心多種能效評價方法研究的基礎上,提出了基于數據融合的數據中心能效管理綜合評價方法和評價模型,為對數據中心的能效進行循環(huán)優(yōu)化調度提供了科學依據。(5)數據中心節(jié)能管理系統(tǒng)設計與應用分析。在上述理論研究的基礎上,結合數據中心管理中的實際需求,對數據中心節(jié)能管理軟件系統(tǒng)進行總體設計,并將其部署到實際項目中,對所研究的節(jié)能管理方法進行驗證分析。實踐證明,運用本文研究的數據中心節(jié)能管理方法,可有效提高模塊化數據中心的整體能效。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP308
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 曹俊茹;劉強;姚吉利;劉科利;王艷;;基于Kriging插值DEM的計算土方量方法的研究[J];測繪科學;2011年03期

2 丁永;;利用虛擬化技術打造綠色數據中心[J];電信技術;2011年03期

3 趙吉志;;數據中心能效評估指標分析[J];信息技術與標準化;2014年03期

4 金海;鄧莉;吳松;石宣化;周理科;;一種能耗感知的虛擬集群CPU資源自動再配置方法[J];計算機研究與發(fā)展;2011年07期

5 張偉;張曉霞;王汝傳;;一種基于臟頁面延遲拷貝的虛擬機動態(tài)內存遷移方法[J];計算機科學;2013年05期

6 阮順領;盧才武;;虛擬化數據中心全局能耗優(yōu)化調度方法[J];計算機工程;2013年12期

7 孫忠富;杜克明;鄭飛翔;尹首一;;大數據在智慧農業(yè)中研究與應用展望[J];中國農業(yè)科技導報;2013年06期

8 龍曉林,蘇義鑫;基于PID神經網絡的控制器研究[J];武漢理工大學學報(信息與管理工程版);2002年05期

9 高文宇;李紹華;;基于LMS的網絡流量預測[J];現代計算機(專業(yè)版);2008年12期

10 鄭力新,周凱汀,王永初;基于遺傳算法的串級系統(tǒng)優(yōu)化設計[J];廈門大學學報(自然科學版);2001年S1期

中國重要報紙全文數據庫 前2條

1 樂天　編譯;[N];計算機世界;2009年

2 祁金華;[N];網絡世界;2007年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 陳艾;面向能耗優(yōu)化的分布式實時系統(tǒng)調度算法研究[D];中國科學技術大學;2007年

中國碩士學位論文全文數據庫 前4條

1 韓制坤;基于虛擬化技術的集群自適應功耗管理[D];上海交通大學;2012年

2 黃洲;地質構造等值線的插值和繪制方法研究[D];武漢理工大學;2009年

3 王憲明;基于粒子群算法PID控制在變風量空調系統(tǒng)中應用[D];沈陽建筑大學;2011年

4 李寧寧;云計算環(huán)境中虛擬機增量遷移技術的研究[D];電子科技大學;2013年

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 朱亮;吳炳方;周月敏;馬新輝;楊雷東;;基于WebGIS的三峽生態(tài)與環(huán)境空間信息查詢分析系統(tǒng)的設計與實現[J];安徽農業(yè)科學;2009年35期

2 王娟;;基于GIS的灘涂圍墾管理信息系統(tǒng)——以江蘇沿海為例[J];安徽農業(yè)科學;2010年03期

3 宋祥斌,姜偉;GIS在城市地下空間中的應用及展望[J];地下空間;2004年03期

4 馬艷;劉偉;;Windows CE系統(tǒng)下電子地圖的實現[J];兵工自動化;2007年09期

5 黃菁,李霖,尹章才,金玉蘋,朱海紅;通用地圖圖示表達標準探討[J];測繪科學;2004年04期

6 韓瓊;基于WebGIS的土地信息系統(tǒng)與社會化服務[J];測繪通報;2003年05期

7 馬靜;張菊清;;利用InSAR-GIS監(jiān)測西安地面沉降的分析研究[J];測繪通報;2012年02期

8 陳鋒銳;關澤群;;基于網格模型的遙感影像運動區(qū)域檢測研究[J];測繪信息與工程;2008年02期

9 張恒;劉群;;應用型GIS系統(tǒng)開發(fā)的集成框架及關鍵技術[J];城市勘測;2009年03期

10 線東升;夏松林;;琿春市數字城管數據普查數據庫的建立[J];測繪與空間地理信息;2008年02期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 孫艷軍;張二林;;面向GIS的制圖綜合研究[A];第二十一屆海洋測繪綜合性學術研討會論文集[C];2009年

2 朱新芳;吳宏海;;基于Google Earth的WebGIS實現[A];第四屆海峽兩岸GIS發(fā)展研討會暨中國GIS協(xié)會第十屆年會論文集[C];2006年

3 馬克;王耿峰;徐新;;組件式GIS應用研究[A];2009`中國地理信息產業(yè)論壇暨第二屆教育論壇就業(yè)洽談會論文集[C];2009年

4 鄧炯;;現代先進技術在新一輪土地調查中的應用——以河南省為例[A];新技術在土地調查中的應用與土地科學技術發(fā)展-2005年中國土地學會學術年會論文集[C];2005年

5 鄧炯;;農用地定級估價信息系統(tǒng)的設計和應用[A];2006年中國土地學會學術年會論文集[C];2006年

6 張麗;周世宏;;利用衛(wèi)星影像更新地形圖判釋標志的建立及應用[A];2006年鐵道勘測技術學術會議論文集[C];2006年

7 袁曉東;章瑤;;IDC機房冷卻塔供冷節(jié)能技術應用研究[A];2013年中國通信學會信息通信網絡技術委員會年會論文集[C];2013年

8 王令超;王國強;楊建波;楊劍峰;田燕;;省級農用地分等方法研究[A];中國土地資源戰(zhàn)略與區(qū)域協(xié)調發(fā)展研究[C];2006年

9 袁曉東;章瑤;;IDC機房冷卻塔供冷節(jié)能技術應用研究[A];中國通信學會信息通信網絡技術委員會2013年年會論文集[C];2013年

10 國德防;祝建軍;;數據中心機房中央空調解決方案——磁懸浮變頻離心式機組在數據中心機房中的應用[A];第七屆中國制冷空調行業(yè)信息大會論文集[C];2014年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 方薇;殘積層紅黏土路塹邊坡穩(wěn)定性分析方法研究[D];中南大學;2011年

2 劉睿;飛行器慣性/地磁/天文組合導航系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

3 劉銘;列車通信網絡系統(tǒng)形式化建模與驗證方法研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

4 劉航;WMSNs在云計算中心節(jié)能減排中的關鍵技術研究[D];大連理工大學;2011年

5 王鑫鑫;熱力系統(tǒng)模擬進化新技術研究[D];清華大學;2003年

6 馮志軍;水利水電工程施工場地布置決策理論方法與應用研究[D];天津大學;2003年

7 張偉;數字農業(yè)空間信息管理平臺開發(fā)研究[D];華東師范大學;2004年

8 夏志華;上海市城市地理信息系統(tǒng)綜合應用研究[D];華東師范大學;2004年

9 李壯闊;礦山信息系統(tǒng)體系結構研究與礦山數據集成與分析基礎平臺開發(fā)[D];昆明理工大學;2005年

10 褚曉明;沿海城市公共安全系統(tǒng)構建理論與應用研究[D];中國海洋大學;2005年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 鄭青碧;基于二維圖像的三維人臉建模技術研究[D];河南工業(yè)大學;2010年

2 儲海兵;基于無線局域網的定位追蹤技術研究[D];浙江大學;2011年

3 馮智盈;基于CASA模型的NPP估算系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D];吉林大學;2011年

4 梁楠楠;旅游景區(qū)開發(fā)與保護中的自然環(huán)境敏感性研究[D];南京大學;2011年

5 朱越;路政管理系統(tǒng)的設計與實現[D];華東師范大學;2011年

6 孫雨麗;城市燃氣管道安全管理研究[D];河北工程大學;2011年

7 馬少波;基于WebGIS的車輛管理系統(tǒng)研究與實現[D];長安大學;2011年

8 曲文歌;燃氣地理信息系統(tǒng)（GIS）的構建與實現[D];華南理工大學;2011年

9 吳世雄;基于MGIS條件下炮兵指揮自動化的實現[D];電子科技大學;2011年

10 魏勇;列檢手持機系統(tǒng)改進設計[D];西南交通大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 伍班權;;虛擬化技術及其發(fā)展[J];辦公自動化;2007年12期

2 扈宏杰,爾聯潔,劉強,陳敬泉;基于神經網絡自適應穩(wěn)定PID控制方法的研究[J];北京航空航天大學學報;2001年02期

3 胡玉玲;;變風量空調系統(tǒng)末端的模糊神經網絡控制研究[J];北京建筑工程學院學報;2007年03期

4 高彥宇,安世奇;基于神經網絡的一種PID控制技術[J];包頭鋼鐵學院學報;2000年01期

5 吳自銀,高金耀;一種基于格網的快速等值線充填算法[J];測繪學報;1999年04期

6 李振海;方億鋒;;基于克里金法重力數據插值的研究[J];測繪信息與工程;2010年01期

7 石山嶺;;存儲虛擬化技術初探[J];中國傳媒科技;2010年10期

8 周越軒,劉學軍,楊治洪;基于DTM的土方工程計算與精度分析[J];長沙交通學院學報;2000年04期

9 孫科峰,孫根正,李潔;一種新的矩形網格生成等值線算法[J];東華大學學報(自然科學版);2005年04期

10 陳學工;劉凱敏;;一種基于格網法快速生成等值線的算法[J];電腦與信息技術;2007年03期

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 戴清杰;蘇爭光;李永波;高燕;何現青;;云計算探析[A];四川省通信學會2011年學術年會論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 劉海坤;虛擬機在線遷移性能優(yōu)化關鍵技術研究[D];華中科技大學;2012年

中國碩士學位論文全文數據庫 前9條

1 王佳雋;基于云計算環(huán)境的虛擬化資源管理研究[D];復旦大學;2011年

2 高翔;基于Xen的虛擬機動態(tài)遷移算法優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

3 朱艷偉;基于虛擬化技術的云計算容錯方案研究[D];大連理工大學;2011年

4 孫昱;虛擬機Xen及其實時遷移技術研究[D];上海交通大學;2008年

5 阮敏;Xen環(huán)境下實時遷移結構和算法研究[D];大連海事大學;2009年

6 習昱鄂;基于處理器負載的多機虛擬化調度系統(tǒng)[D];華中科技大學;2008年

7 劉鵬程;云計算中虛擬機動態(tài)遷移的研究[D];復旦大學;2009年

8 王鵬濤;虛擬化技術在集群中的應用[D];西安電子科技大學;2010年

9 劉詩海;Xen虛擬機遷移機制和負載均衡策略研究[D];山東大學;2012年

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 楊書靜;河北中行實現全省一個數據中心[J];中國金融電腦;2001年06期

2 江南;數據中心如何應付管理挑戰(zhàn)[J];互聯網周刊;2001年40期

3 ;簡化管理挑戰(zhàn)——惠普推實用數據中心解決方案[J];每周電腦報;2001年67期

4 李慶莉;去數據中心看一看——中國銀行華北信息中心計劃處處長云恩善談數據中心運行、管理[J];中國金融電腦;2002年12期

5 馬天蔚;;數據中心按需造[J];每周電腦報;2002年25期

6 戚麗,蔣東興,武海平,馮珂;校園數據中心建設與管理方法的探索[J];教育信息化;2002年S1期

7 何俊山;您企業(yè)的數據中心2003了嗎?[J];微電腦世界;2003年17期

8 ;挖潛數據中心[J];金融電子化;2004年07期

9 王琨月;;數據中心業(yè)務就緒[J];每周電腦報;2004年21期

10 包東智;新熱點:創(chuàng)建下一代數據中心[J];上海信息化;2005年10期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 姚贇;;歐洲數據中心節(jié)能新技術[A];通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C];2011年

2 郭英鵬;;云計算環(huán)境下的數據中心網絡發(fā)展初探[A];廣東通信2010青年論壇優(yōu)秀論文集[C];2010年

3 楊偉強;趙冰;牛風喜;邢建廠;;萊鋼數據中心高可用性網絡的研究與應用[A];第七屆工業(yè)儀表與自動化學術會議論文集[C];2006年

4 郭捷夫;;基于云計算模型的綠色IT數據中心構建方案研究[A];2011年通信與信息技術新進展——第八屆中國通信學會學術年會論文集[C];2011年

5 張赪軍;黃紅梅;白小霞;朱靖;;構建企業(yè)級虛擬數據中心[A];第六屆全國信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2012年

6 關亞東;;財經傳媒數據中心的發(fā)展趨勢[A];中國新聞技術工作者聯合會2013年學術年會、五屆五次理事會暨第六屆“王選新聞科學技術獎”和優(yōu)秀論文獎頒獎大會論文集（廣電篇）[C];2013年

7 沈潔;王浩;;云計算數據中心的節(jié)能結構及評測[A];2013年中國通信學會信息通信網絡技術委員會年會論文集[C];2013年

8 劉濤;;論數據中心在煙草商業(yè)企業(yè)的應用[A];中國煙草行業(yè)信息化研討會論文集[C];2004年

9 謝信耐;;以信息化促進體院管理改革——構建數據中心的設想[A];第七屆全國體育科學大會論文摘要匯編（二）[C];2004年

10 羅彤;吳蕾;江寶東;;環(huán)保信息數據中心建設中的幾個關鍵技術初探[A];2007中國環(huán)境科學學會學術年會優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2007年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 ;[N];計算機世界;2004年

2 本報通訊員 曹軍;[N];中國城鄉(xiāng)金融報;2007年

3 潘竑;[N];金融時報;2007年

4 ;[N];金融時報;2007年

5 王悅承;[N];中國計算機報;2006年

6 ;[N];中國計算機報;2007年

7 劉學習;[N];計算機世界;2006年

8 訊源 編譯;[N];計算機世界;2006年

9 楊霞清;[N];計算機世界;2006年

10 楊青峰;[N];計算機世界;2007年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 阮順領;基于虛擬架構的模塊化數據中心節(jié)能管理研究[D];西安建筑科技大學;2015年

2 劉曉茜;云計算數據中心結構及其調度機制研究[D];中國科學技術大學;2011年

3 敬思遠;面向綠色虛擬數據中心資源管理的若干關鍵技術研究[D];電子科技大學;2013年

4 陳輝;基于虛擬化環(huán)境的數據中心節(jié)能管理技術研究[D];北京郵電大學;2012年

5 張鵬;數據中心網絡的流量管理和優(yōu)化問題研究[D];北京郵電大學;2013年

6 王智明;云數據中心資源調度機制研究[D];北京郵電大學;2012年

7 孫鑫;面向云環(huán)境數據中心的高效資源調度機制研究[D];北京郵電大學;2012年

8 曹家鑫;數據中心中的一種可擴展和高效的可靠組數據傳輸方法[D];中國科學技術大學;2013年

9 馮振乾;云計算數據中心的網絡帶寬隔離技術研究[D];國防科學技術大學;2012年

10 王聰;虛擬數據中心非樹狀拓撲及帶寬優(yōu)化分配技術研究[D];東北大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 李時樞;綠色IT在數據中心的應用研究[D];西南財經大學;2008年

2 栗民;J公司云計算數據中心運維管理研究[D];廣東商學院;2013年

3 王澤青;中國大陸不同氣候分區(qū)數據中心自然冷卻模式的PUE分析[D];天津商業(yè)大學;2015年

4 劉龍;數據中心虛擬防火墻的設計與實現[D];山東大學;2015年

5 董鳳江;煙草貿易數據中心系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2008年

6 張熒允;基于虛擬技術的數據中心建設研究[D];天津大學;2010年

7 叢學斌;基于云形態(tài)數據中心的設計及數據訪問的實現[D];吉林大學;2012年

8 杜剛;分布式層次化網絡平臺及數據中心的分析與設計[D];北京郵電大學;2012年

9 張琦;電信企業(yè)數據中心的設計與實現[D];西安電子科技大學;2010年

10 白小云;貴州地稅省、市兩級數據中心的規(guī)劃與實現[D];湖北大學;2011年

  本文關鍵詞：基于虛擬架構的模塊化數據中心節(jié)能管理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：173309