面向绿色云计算的虚拟机迁移机制的研究
发布时间：2020-12-25 14:27
随着云计算的推广,其对能源的需求日益增加,对环境的影响日益加大,如何实现绿色云计算是当前亟需深入研究的一个研究点。绿色云计算理论致力于减少服务器、制冷系统等硬件资源的损耗,以此保护环境、降低供应商投资成本、减少用户使用成本。绿色云计算中的虚拟机动态迁移机制可以有效提高云数据中心资源利用率、节省能耗。通过合理的虚拟机部署算法与精确的负载预测,可以得到合适的虚拟机迁移时机、合理的虚拟机迁移目标宿主机,从而有效减少虚拟机迁移次数,减少数据中心能耗,对绿色云计算的实现具有重要意义。本文围绕着面向绿色云计算的虚拟机迁移机制展开研究,特别是针对虚拟机部署和负载预测进行了深入探索,对当前虚拟机迁移机制进行优化。本文主要研究了以下内容:(1)考虑现有虚拟机部署机制的不足,从云数据中心实际的物理节点的部署场景问题和减少数据中心局部过热现象的出发点入手,创造性地根据云数据中心的服务器部署及温控模式,提出了一种基于引力效应的虚拟机部署算法。算法受物理引力模型启发,建立数据中心引力模型,定义了物理节点与虚拟机之间的热斥因子、逻辑引力、修正引力及其计算函数,并使用空间降维的思想,进行两次二维平面目标的选择,降低...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 研究内容
1.3 论文组织结构
1.4 本章小结
第二章 相关研究工作
2.1 云计算
2.1.1 云计算定义
2.1.2 云计算平台
2.2 云计算能耗问题
2.3 绿色云计算
2.4 节能优化技术
2.4.1 硬件设备节能
2.4.2 平台管理节能
2.5 虚拟机迁移机制
2.6 本章小结
第三章 基于引力效应的虚拟机部署算法
3.1 问题分析
3.2 数据中心与其制冷方式
3.3 虚拟机部署算法
3.4 基于引力效应的虚拟机部署VSG算法
3.4.1 VSG目标
3.4.2 相关定义
3.4.3 机架选择
3.4.4 服务器选择
3.5 VSG实现
3.5.1 VSG启动与结束条件
3.5.2 算法优化
3.5.3 VSG算法
3.6 实验与性能分析
3.6.1 环境与性能指标
3.6.2 实验验证
3.6.3 性能分析
3.7 本章小结
第四章 基于CM-MC的负载预测算法
4.1 问题分析
4.2 相关工作
4.3 预备知识
4.3.1 马尔可夫过程
4.3.2 云模型预测算法
4.4 CM-MC算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 CM-MC算法实现
4.4.3 CM-MC算法多维化
4.5 基于CM-MC与VSG的虚拟机迁移机制
4.6 实验验证与性能分析
4.6.1 环境与性能指标
4.6.2 实验验证
4.6.3 性能分析
4.7 小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据中心机架式服务器选型对其热环境的影响及优化分析[J]. 谢孟晓,刘金祥,牛晓峰,施逸飞. 低温与超导. 2016(08)
[2]基于自然冷却技术应用的数据中心空调节能分析[J]. 吕继祥,王铁军,赵丽,王景晖,胡力文,刘广辉,赵绍博. 制冷学报. 2016(03)
[3]基于阈值滑动窗口机制的虚拟机迁移判决算法[J]. 曲晓雅,刘真. 计算机科学. 2016(04)
[4]分布式大数据不一致性检测[J]. 李卫榜,李战怀,陈群,杨婧颖,姜涛. 软件学报. 2016(08)
[5]云计算环境安全综述[J]. 张玉清,王晓菲,刘雪峰,刘玲. 软件学报. 2016(06)
[6]面向云计算环境的能耗测量和管理方法[J]. 林伟伟,吴文泰. 软件学报. 2016(04)
[7]数据中心网络高效数据汇聚传输算法[J]. 陆菲菲,郭得科,方兴,谢向辉,罗兴国. 计算机学报. 2016(09)
[8]绿色计算与绿色嵌入式系统[J]. 郭荣佐,郭进,黎明. 计算机科学. 2015(08)
[9]云相似度的概念跃升间接计算方法[J]. 查翔,倪世宏,谢川,张鹏. 系统工程与电子技术. 2015(07)
[10]大型数据中心空调系统节能分析及方法研究[J]. 尹晓竹. 邮电设计技术. 2015(01)
硕士论文
[1]云环境下基于预测的虚拟服务器整合研究与实现[D]. 刘晓艳.南京邮电大学 2015
[2]云模型在时间序列预测中的应用研究[D]. 金璐.电子科技大学 2014
本文编号：2937829
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 研究内容
1.3 论文组织结构
1.4 本章小结
第二章 相关研究工作
2.1 云计算
2.1.1 云计算定义
2.1.2 云计算平台
2.2 云计算能耗问题
2.3 绿色云计算
2.4 节能优化技术
2.4.1 硬件设备节能
2.4.2 平台管理节能
2.5 虚拟机迁移机制
2.6 本章小结
第三章 基于引力效应的虚拟机部署算法
3.1 问题分析
3.2 数据中心与其制冷方式
3.3 虚拟机部署算法
3.4 基于引力效应的虚拟机部署VSG算法
3.4.1 VSG目标
3.4.2 相关定义
3.4.3 机架选择
3.4.4 服务器选择
3.5 VSG实现
3.5.1 VSG启动与结束条件
3.5.2 算法优化
3.5.3 VSG算法
3.6 实验与性能分析
3.6.1 环境与性能指标
3.6.2 实验验证
3.6.3 性能分析
3.7 本章小结
第四章 基于CM-MC的负载预测算法
4.1 问题分析
4.2 相关工作
4.3 预备知识
4.3.1 马尔可夫过程
4.3.2 云模型预测算法
4.4 CM-MC算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 CM-MC算法实现
4.4.3 CM-MC算法多维化
4.5 基于CM-MC与VSG的虚拟机迁移机制
4.6 实验验证与性能分析
4.6.1 环境与性能指标
4.6.2 实验验证
4.6.3 性能分析
4.7 小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据中心机架式服务器选型对其热环境的影响及优化分析[J]. 谢孟晓,刘金祥,牛晓峰,施逸飞. 低温与超导. 2016(08)
[2]基于自然冷却技术应用的数据中心空调节能分析[J]. 吕继祥,王铁军,赵丽,王景晖,胡力文,刘广辉,赵绍博. 制冷学报. 2016(03)
[3]基于阈值滑动窗口机制的虚拟机迁移判决算法[J]. 曲晓雅,刘真. 计算机科学. 2016(04)
[4]分布式大数据不一致性检测[J]. 李卫榜,李战怀,陈群,杨婧颖,姜涛. 软件学报. 2016(08)
[5]云计算环境安全综述[J]. 张玉清,王晓菲,刘雪峰,刘玲. 软件学报. 2016(06)
[6]面向云计算环境的能耗测量和管理方法[J]. 林伟伟,吴文泰. 软件学报. 2016(04)
[7]数据中心网络高效数据汇聚传输算法[J]. 陆菲菲,郭得科,方兴,谢向辉,罗兴国. 计算机学报. 2016(09)
[8]绿色计算与绿色嵌入式系统[J]. 郭荣佐,郭进,黎明. 计算机科学. 2015(08)
[9]云相似度的概念跃升间接计算方法[J]. 查翔,倪世宏,谢川,张鹏. 系统工程与电子技术. 2015(07)
[10]大型数据中心空调系统节能分析及方法研究[J]. 尹晓竹. 邮电设计技术. 2015(01)
硕士论文
[1]云环境下基于预测的虚拟服务器整合研究与实现[D]. 刘晓艳.南京邮电大学 2015
[2]云模型在时间序列预测中的应用研究[D]. 金璐.电子科技大学 2014
本文编号：2937829
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/2937829.html
