异构云平台中能源高效的虚拟机动态整合研究

发布时间：2017-06-14 14:10

  本文关键词：异构云平台中能源高效的虚拟机动态整合研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来云计算吸引了学术界和工业界的广泛关注,随着云计算的迅速发展,世界各地建立起了许多包含成千上万个计算节点的大规模数据中心。云数据中心的运行需要大量的能源消耗,这不但使云服务提供商需要承担高昂的运营成本,还会排放大量的二氧化碳,污染环境。虚拟机动态整合技术是减少云数据中心能耗的有效方法之一。它把多台虚拟机放置在一台物理机上,针对虚拟机上应用负载的动态变化,利用虚拟机在线迁移技术,把虚拟机重新放置,以提高物理机的资源利用率,减少活动物理机的数量,改善数据中心的能源效率。由于现代数据中心大多由多种型号的物理机组成,并且需要处理多种类型的工作负载,因此在设计虚拟机动态整合算法时需要考虑数据中心的异构性和虚拟机所需资源的多维性。针对以上问题,本文做了如下研究工作：本文在第一部分介绍了云数据中心的概念及其基本架构,分析了数据中心的能耗来源以及绿色云计算的基本模式。针对云数据中心中常用的虚拟化技术,重点介绍了几种系统虚拟化方法,以及不同的虚拟机在线迁移技术及其过程。随后对云数据中心系统及能耗进行建模,建立了一个分布式的云数据中心系统模型,介绍了分布式云数据中心的基本组成,对各模块的功能及处理流程进行分析说明。对云数据中心中的物理机能耗进行建模,分析虚拟机迁移过程中的能源消耗,得出了虚拟机的最佳迁移时机。最后对云数据中心中虚拟机动态整合问题进行分析,针对物理机的异构性,提出了一个能效模型,用来量化各物理机的能源效率。对于虚拟机所用资源的多维性,提出了一个资源利用率模型,用来量化多维资源下物理机的资源利用率。在问题分析以及提出的各模型基础上,设计了一个分布式的虚拟机动态整合算法,该算法由虚拟机放置、超／低负载检测和虚拟机选择三个部分组成。通过实验与已有虚拟机动态整合算法进行对比分析,验证了本文算法在减少能源消耗以及提高资源利用率方面的优势。
【关键词】：数据中心 能源效率 虚拟机 动态整合 异构性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP302
【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10-13
• 1.3 本文主要工作13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 2 云数据中心能耗管理及虚拟化技术研究15-27
• 2.1 云数据中心15-18
• 2.1.1 云数据中心概述15-16
• 2.1.2 云数据中心能耗构成16-17
• 2.1.3 绿色云数据中心17-18
• 2.2 云数据中心虚拟化技术18-23
• 2.2.1 虚拟化概述18-19
• 2.2.2 系统虚拟化技术19-21
• 2.2.3 虚拟机迁移技术21-23
• 2.3 云数据中心节能技术23-25
• 2.4 云数据中心节能算法设计策略25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 云数据中心系统及能耗建模27-37
• 3.1 云数据中心系统建模27-33
• 3.1.1 系统总体模型27-28
• 3.1.2 全局管理器处理过程28-31
• 3.1.3 局部管理器处理过程31-32
• 3.1.4 数据收集32
• 3.1.5 数据存储32-33
• 3.2 云数据中心能耗模型分析33-34
• 3.3 虚拟机迁移能耗分析34-35
• 3.4 本章小结35-37
• 4 虚拟机动态整合问题分析及算法设计37-49
• 4.1 问题分析37-41
• 4.1.1 虚拟机权重定义38
• 4.1.2 物理机能效38-39
• 4.1.3 物理机资源利用率39-40
• 4.1.4 虚拟机动态整合问题定义40-41
• 4.2 基于启发式的虚拟机整合算法设计41-47
• 4.2.0 算法思想41-42
• 4.2.1 虚拟机放置算法42-44
• 4.2.2 超/低负载检测44-45
• 4.2.3 虚拟机选择算法45-47
• 4.2.4 算法总体流程47
• 4.3 本章小结47-49
• 5 实验与结果分析49-56
• 5.1 Cloudsim简介49-50
• 5.2 实验结果与分析50-55
• 5.3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况60-61
• 致谢61-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周东清;O@庆乾;;异构云平台中能源有效的虚拟机部署研究[J];计算机科学;2015年03期

2 越民义;A SIMPLE PROOF OF THE INEQUALITY FFD (L)≤11/9 OPT(L)+1, ■L FOR THE FFD BIN-PACKING ALGORITHM[J];Acta Mathematicae Applicatae Sinica(English Series);1991年04期

  本文关键词：异构云平台中能源高效的虚拟机动态整合研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：449673