近些年來,云計算的市場需求迅猛增長。為了應(yīng)對這一問題,云計算運營商對云計算基礎(chǔ)設(shè)施的投入不斷加大,這使得云數(shù)據(jù)中心規(guī)模正以驚人的速度迅速擴大�，F(xiàn)如今,能耗問題已然成為云計算產(chǎn)業(yè)面臨的最大考驗之一。據(jù)報道,國內(nèi)云計算運營商繳納的數(shù)據(jù)中心電費占數(shù)據(jù)中心總運營成本的60%-70%。也就是說,只要能有效降低數(shù)據(jù)中心的能耗,就可以大大降低數(shù)據(jù)中心的運營成本,給云計算運營商帶來巨大的經(jīng)濟收益。虛擬資源管理技術(shù)是降低數(shù)據(jù)中心能耗的一種有效手段。本文從虛擬機（virtual machine,VM）放置和虛擬資源調(diào)度兩個角度出發(fā)研究了云數(shù)據(jù)中心的節(jié)能技術(shù)�；诖罅康木C述與文獻(xiàn)閱讀,本文發(fā)現(xiàn),上述領(lǐng)域中還有很多問題值得去討論與研究:流量密集型（traffic intense）環(huán)境下的虛擬機放置算法忽視了虛擬機放置的具體位置;若這些虛擬機放置分散,將會帶來巨大的能耗問題;很少有多目標(biāo)虛擬機放置算法考慮標(biāo)量化權(quán)重（scalarized weights）的選取;很多預(yù)算約束的工作流調(diào)度算法未考慮如何滿足預(yù)算約束與解的可行性,其中的一些轉(zhuǎn)而去討論求出可行解的成功率;廣泛用于解決期限約束工作流調(diào)度問題的局部關(guān)鍵路徑... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：189 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２：服務(wù)器虛擬化可將一臺物理服務(wù)器劃分為多個虛擬服務(wù)器??

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???遍＿｜｜＿＿｜＿議＿｜＿議?灌美國??．ｖ?■：“??圖１－３：?Ｓｙｎｅｒｇｙ公布的２０１８年１２月全球大型數(shù)據(jù)中心分布??難度。??３）網(wǎng)絡(luò)虛擬化（ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ?ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）。為了滿足大量虛擬服務(wù)器的通信需求??以及虛擬服務(wù)器的動態(tài)遷移需求，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的虛擬化應(yīng)運而生Ｍ。為了增強??數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和可靠性，網(wǎng)絡(luò)虛擬化將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能抽象??化到三個網(wǎng)絡(luò)平面上。這三個網(wǎng)絡(luò)平面分別是數(shù)據(jù)平面（ｄａｔａ?ｐｌａｎｅ）、控制平面??（ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｌａｎｅ）和管理平面（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?ｐｌａｎｅ）。數(shù)據(jù)平面僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和??發(fā)送；控制平面僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由；管理平面則負(fù)責(zé)與第三方軟件交互，管理另??外兩個平面。??本文研宄內(nèi)容主要關(guān)注的是服務(wù)器虛擬化，文中提及的虛擬機（ｖｉｒｔｕａｌ?ｍａｃｈｉｎｅ，??ＶＭ）均指的是虛擬服務(wù)器，物理機（ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｃｈｉｎｅ，?ＰＭ）均指的是物理服務(wù)器。??本文將交替使用“物理機”和“服務(wù)器”這兩個詞。如無特殊說明，“服務(wù)器”一詞??均指的是物理服務(wù)器。??１．２研究意義??人們對云計算的需求正在迅速增加，每時每刻都有大量的應(yīng)用被轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中??心上來。在這樣大背景下，運營商對基礎(chǔ)設(shè)施的投入持續(xù)提高，數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷??擴大，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)元件與空調(diào)等設(shè)備的數(shù)量迅速增多。這些現(xiàn)象導(dǎo)致的直接結(jié)果??４??

山東大學(xué)博士學(xué)位論文??５００??■ａ－?Ｉ??刮?—Ｉ??竽廣Ｉ??糾！Ｉ??■■■■■■■■■■■■■■■??Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ３?Ｑ１?Ｑ３??１３?１３?１４?１４?１４?１５?１５?１６?１６?１７?１７?１８?１８?１９?１９??圖１－４：?Ｓｙｎｅｒｇｙ公布的２０１３到２０１９大型數(shù)據(jù)中心的增長圖??就是云數(shù)據(jù)中心的能耗明顯增加，資源管理能力捉襟見肘，運營成本不斷提高。如??何在成本迅速增加、管理難度加大的情況下保證利潤，成為了令云計算運營商困擾??的難題間。??隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴大，能耗問題已然成為阻礙云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大??因素之一丨叫。接下來，本文將簡要介紹國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心規(guī)模的增長趨勢，與隨之而??來的能耗問題。??圖１－３展示了?２０１８年１２月底全球大型數(shù)據(jù)中心的分布情況１１１］。我國的大型??數(shù)據(jù)中心數(shù)量雖然位居第２，但是和美國相比依然有很大的差距。雖然占全球的比重??不算太高，但是我國數(shù)據(jù)中心面臨的問題卻并不樂觀。專家預(yù)計，我國數(shù)據(jù)中心的??規(guī)模和能耗正以平均每年３０％的速度飛快增長１１２１。與９個月前的數(shù)據(jù)相比，２０１９年??第三季度我國大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量的占全球數(shù)量的比重從圖１－３所示的８％增長到了??１０％丨１３丨。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，２０１７年我國數(shù)據(jù)中心的總能耗占當(dāng)年全國總耗電量的??２％，其數(shù)值約等于當(dāng)年三峽工程總發(fā)電量的１．２３倍。數(shù)據(jù)中心高能耗帶來的沖擊??將愈發(fā)嚴(yán)重。為實現(xiàn)節(jié)能減排，工信部、國管局和國家能源局三個部門在２０１９年聯(lián)??合發(fā)布了《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》Ｉ１４１。為了保證供電不出


本文編號：2985905