基于云计算环境的资源提供优化策略研究

发布时间：2017-05-30 08:03

  本文关键词：基于云计算环境的资源提供优化策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算是一种资源池化的新型商业计算模式,是分布式计算、并行计算、效用计算和网格计算的发展。云计算使云用户只需要通过网络接入云中便可以使用服务,用户可以按照实际需求迅速获取或释放资源。云服务提供商通过云数据中心以虚拟化的形式为用户提供所需资源,现有的云数据中心服务器采购时间不同,使用年限不同以及品牌不同等特性,使得云数据中心的服务器往往是异构的。随着云计算的不断发展,云数据中心的规模也不断增大,导致云数据中心的资源提供和高能耗问题成为影响云计算性能的关键因素。 本课题系统地研究了云计算资源提供技术,从支付费用和节约能耗两个方面优化云计算环境的资源提供策略。首先,为解决云计算资源提供中单一资源定价不足及总支付费用过高问题,提出了一种基于CPU、内存、存储和带宽的多维资源组合定价机制,在此定价机制上应用博弈论的费用优化资源提供策略CORPP,使系统效用最大化。博弈中不仅考虑云用户之间的Nash均衡,还考虑了云用户与云服务提供商之间的Stackelberg均衡。然后,为了解决云计算环境中数据中心能耗过高的问题,对云计算的能耗进行建模,考虑虚拟机迁移过程中的能量消耗,提出了能耗感知的虚拟机迁移算法EABFD。通过虚拟机的高效迁移,将负载低于阈值下限的云服务器关闭或切换至睡眠状态,从而降低能量消耗。 本课题详细介绍了CloudSim仿真平台,并通过扩展CloudSim实现了本课题提出的费用优化资源提供策略CORPP和能耗感知的虚拟机迁移算法EABFD。实验结果表明,对于不同类型的云任务,多维资源组合定价更适用于描述实际云计算环境的资源定价。对于随机生成的云任务和PlanetLab云任务,该策略相对于现有的Round-Robin策略能有效地降低云用户的总费用。EABFD算法相对于NEA算法、DVFS算法、ST算法和DT算法能有效地降低云计算环境中数据中心的能量消耗。
【关键词】：云计算 资源提供 博弈论 数据中心 节能
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP308
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 论文主要工作及创新12-13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 2 云计算技术概述15-26
• 2.1 云计算的定义和分类15-16
• 2.2 云计算的体系结构16-19
• 2.3 云计算的关键技术19-25
• 2.3.1 虚拟化技术19-22
• 2.3.2 资源管理技术22-23
• 2.3.3 能耗管理技术23
• 2.3.4 海量数据处理技术23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 基于市场经济博弈论的资源提供策略26-37
• 3.1 市场经济博弈论基础26-27
• 3.2 基于经济学的资源提供研究27-29
• 3.3 云计算环境下资源提供框架29-32
• 3.3.1 云计算环境下资源提供问题描述29-30
• 3.3.2 多维资源组合定价30-31
• 3.3.3 CORPP模型设计31-32
• 3.4 CORPP中的博弈关系32-36
• 3.4.1 CU之间的博弈32-34
• 3.4.2 CU与CSP的博弈34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 云计算数据中心的节能优化方案37-44
• 4.1 云计算数据中心的节能研究37-38
• 4.2 云计算数据中心的能耗模型38-39
• 4.2.1 基础能耗38-39
• 4.2.2 迁移能耗39
• 4.3 云计算数据中心节能算法39-43
• 4.3.1 服务器负载检测40
• 4.3.2 迁移虚拟机选择算法40-42
• 4.3.3 虚拟机部署算法42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 实验与结果分析44-57
• 5.1 CloudSim介绍44-49
• 5.1.1 CloudSim体系结构44-46
• 5.1.2 CloudSim的实现46-47
• 5.1.3 CloudSim环境配置47
• 5.1.4 CloudSim仿真流程47-49
• 5.1.5 CloudSim重编译49
• 5.2 实验与结果分析49-56
• 5.2.1 实验方法49-50
• 5.2.2 CORPP实验及结果分析50-54
• 5.2.3 EABFD实验及结果分析54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 叶可江;吴朝晖;姜晓红;何钦铭;;虚拟化云计算平台的能耗管理[J];计算机学报;2012年06期

2 左利云;曹志波;;云计算中调度问题研究综述[J];计算机应用研究;2012年11期

3 张小庆;贺忠堂;李春林;钱琼芬;张恒喜;;基于非合作博弈效用最优化的云资源提供策略[J];计算机工程;2013年07期

4 林伟伟;刘波;朱良昌;齐德昱;;基于CSP的能耗高效云计算资源调度模型与算法[J];通信学报;2013年12期

  本文关键词：基于云计算环境的资源提供优化策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：406680