面向高校实验室的虚拟化计算资源优化模型研究
本文选题:虚拟化技术 + 时间表 ; 参考:《山东财经大学》2012年硕士论文
【摘要】:虚拟化技术能够降低IT设备的总体拥有成本,降低碳排放量,构造绿色计算方式这已成共识,但如何将虚拟化更好的应用到高校中一直是个研究热点,本文在前人工作的基础上,通过转变构建方式,宏观、细节上进一步降低设备的能耗、总体拥有成本,提高高校实验室的资源利用率、可维护管理性,一定程度上解决实验室面对的维护管理、硬件更新、软件部署、能源消耗、资源调配等问题。 本课题起源于“高校虚拟化多媒体教室”项目,但在项目的实施运行过程中发现,其资源利用率、能源消耗、资源调配等出现诸多问题,鉴于此,通过研究虚拟化、桌面虚拟化、时间表问题等技术和理论,从预期要达到的目标出发,分析传统实验室的不足,虚拟化技术的长处,提出以虚拟化计算资源池为平台,提供虚拟化实验室服务的方式构建高校实验室,由此本文设计了虚拟化计算资源池模型,并依此模型组建了虚拟化计算资源池平台,为高校提供虚拟化实验室服务。针对计算资源池模型的可行性,虚拟化实验室服务的可用性,本文从碳排放、总体拥有成本、运行性能、维护管理的角度进行详略的分析,验证了模型的可行性和服务的可用性。在此基础上,着重研究池中资源优化问题,首先统计分析资源的使用情况及利用率,找出影响利用率的因素、优化方向,以设定约束条件和目标函数,其次根据设定的条件和目标构建了虚拟化计算资源优化模型,并给出问题的数学描述,用数学理论证明解的存在性,用设计实现的遗传算法对数据样本进行求解,最后使用数据模拟的方式对比优化前后的资源占用情况,结果显示模型是有效的,达到了一定的优化效果。 最后,将上述的工作结论放到实际系统中进行再次测验,工作包括虚拟化平台部署、计算资源管理系统的设计实现、数据样本的导入及系统性能监测,对获得数据进行分析研究得虚拟化计算池模型具有可行性,优化模型具有有效性,小规模下资源池能够很好的为高校提供虚拟化实验室服务,达到了研究的预期目标。
[Abstract]:It has become a consensus that virtualization technology can reduce the overall cost of ownership of IT devices, reduce carbon emissions, and construct a green computing method, but how to better apply virtualization to colleges and universities has always been a research hotspot. On the basis of previous work, this paper further reduces the energy consumption of equipment, the overall cost of ownership, the utilization of resources and the maintainability of university laboratories by changing the construction mode, macroscopically and in detail. To some extent solve the problems of maintenance management, hardware update, software deployment, energy consumption, resource allocation and so on. This subject originates from the project of "Virtual Multimedia classroom in Colleges and Universities", but in the course of the implementation of the project, it is found that there are many problems such as resource utilization ratio, energy consumption, resource allocation and so on. In view of this, through the study of virtualization, Desktop virtualization, timetable issues and other technologies and theories, from the goal to be achieved, analyzes the shortcomings of traditional laboratories and the advantages of virtualization technology, and proposes to take the virtualization computing resource pool as the platform. This paper designs a virtual computing resource pool model and establishes a virtualized computing resource pool platform according to this model to provide virtual laboratory services for colleges and universities. Aiming at the feasibility of computing resource pool model and the availability of virtualization laboratory services, this paper makes a detailed analysis from the perspective of carbon emissions, total cost of ownership, operating performance, maintenance and management. The feasibility of the model and the availability of the service are verified. On this basis, the resource optimization problem in the pool is studied emphatically. Firstly, the use and utilization of resources are statistically analyzed, the factors affecting the utilization ratio are found out, the optimization direction is found, and the constraint conditions and objective functions are set up. Secondly, the optimization model of virtualized computing resources is constructed according to the set conditions and objectives, and the mathematical description of the problem is given. The existence of the solution is proved by mathematical theory, and the data sample is solved by the genetic algorithm designed and implemented. Finally, the data simulation is used to compare the resource occupation before and after the optimization. The results show that the model is effective and achieves a certain optimization effect. Finally, the above conclusions are put into the actual system for re-test, including virtualization platform deployment, design and implementation of computing resource management system, data sample import and system performance monitoring. The virtual computing pool model is feasible, the optimization model is effective, and the small scale resource pool can provide virtualization laboratory services for colleges and universities.
【学位授予单位】:山东财经大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP308;TP391.9
【参考文献】
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,本文编号:1958278
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