基于任务调度和动态资源调整的云计算节能机制及能效分析

发布时间：2017-10-20 16:18

  本文关键词：基于任务调度和动态资源调整的云计算节能机制及能效分析

  更多相关文章： 云计算 节能 任务调度 关闭/休眠 动态电压/频率调整

【摘要】：云计算作为一种新的计算模式,其发展日新月异,但同时也带来了高能耗问题。本文主要研究云计算环境下的能耗优化问题。针对云计算系统中产生高能耗的两个原因：一是大量服务器空闲等待,二是不合理的任务调度策略,本文提出了一种最小能耗优先的任务调度策略FSME (First Scheduling with Minimum Energy)。该算法在进行任务调度时优先将任务调度到运行服务器集合中执行能耗最小的服务器上,并结合关闭/休眠技术将空闲的服务器转换为休眠模式以减少空闲能耗,同时也减少了因服务器状态转换而造成的能源浪费。然后使用随机Petri网工具对云计算系统进行建模,建立系统的SPN模型并得到系统的能耗模型和性能模型。仿真结果显示,FSME算法可以在对系统性能影响较小的情况下带来较好的节能效果。针对云计算系统中单个服务器上同时运行多个任务时,由于任务完成其所占用的计算资源空闲而造成的能源浪费,本文基于动态电压／频率调整技术提出了计算资源动态能耗感知算法CRDP (Computing Resources Dynamic Power-aware)。该算法在有任务完成其所占用的计算资源空闲时,以任务响应时间为约束,合理地将处理器的电压模式降低到低级别的水平,降低处理器的执行功率。通过对系统能耗和性能的分析,建立了能耗模型和性能模型。实验结果表明算法能在保证系统基本性能要求的前提下带来较好的节能效果。
【关键词】：云计算 节能 任务调度 关闭/休眠 动态电压/频率调整
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究内容及创新点13-14
• 1.4 论文概述14-16
• 第二章 云计算环境下的节能技术16-23
• 2.1 云计算介绍16-18
• 2.1.1 云计算的定义16
• 2.1.2 云计算的特点16-17
• 2.1.3 云计算系统的架构17
• 2.1.4 云计算的应用17-18
• 2.2 云计算系统能耗构成18-19
• 2.3 云计算节能技术介绍19-20
• 2.4 系统分析工具及模拟软件介绍20-22
• 2.4.1 随机Petri网介绍20-21
• 2.4.2 CloudSim模拟软件介绍21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 最小能耗优先的任务调度策略23-35
• 3.1 云计算系统模型23-25
• 3.1.1 云任务模型23-24
• 3.1.2 系统模型24-25
• 3.2 节能任务调度算法25-27
• 3.3 系统能耗及性能分析27-31
• 3.3.1 系统SPN模型27-28
• 3.3.2 系统能耗分析28-30
• 3.3.3 系统性能分析30-31
• 3.4 实验结果及分析31-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 云计算资源动态能耗感知节能策略35-42
• 4.1 模型假设35-36
• 4.1.1 任务模型35
• 4.1.2 云系统模型35-36
• 4.2 基于电压动态调整的节能策略36-37
• 4.3 系统能耗及性能分析37-39
• 4.3.1 系统能耗分析37-38
• 4.3.2 系统性能分析38-39
• 4.4 仿真结果及分析39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 总结与展望42-44
• 5.1 研究工作总结42-43
• 5.2 进一步研究工作43-44
• 参考文献44-48
• 附录48-56
• 致谢56-57
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 肖志娇;明仲;蔡树彬;;基于状态管理的服务器节能策略研究[J];计算机科学;2013年04期

2 曹洁;曾国荪;;云环境下计算资源动态能耗感知的并行任务调度方法[J];计算机科学;2013年10期

3 吴琦,熊光泽;非平稳自相似业务下自适应动态功耗管理[J];软件学报;2005年08期

，

本文编号：1068145