基于虚拟机调度的云数据中心节能算法研究

发布时间：2017-09-27 22:19

  本文关键词：基于虚拟机调度的云数据中心节能算法研究

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【摘要】：云数据中心作为向IT用户提供便捷服务的基础，在发挥其重要作用的同时也带来了严峻的能耗问题。由于虚拟化技术在云数据中心的应用能够有效整合资源，提高资源利用率，所以基于虚拟化的云数据中心节能算法的研究成为趋势。 本文首先介绍了云数据中心相关基础理论和技术方案，分析其能耗构成及虚拟化服务器的能耗模型，并着重分析对比了基于虚拟化的绿色节能管理方法。 然后在分析了异构云数据中心的能耗特点的基础上，从虚拟机迁移整合的角度进行出发，针对异构云数据中心提出了基于虚拟机调度的节能调度算法PVMAP（Primary VMAllocation Policy）。PVMAP算法通过构建适用于虚拟化云数据中心的虚拟机能耗模型，解决虚拟机能耗直接测量困难的问题，并且引入能效比（Performance/Power）因素，，分别对超负载和低负载状态的服务器进行调度优化，让虚拟机负载尽量集中的运行在能源效率高的服务器上。 PVMAP算法在保证用户服务质量SLA的前提下实现更少的迁移次数，尽可能地使虚拟机运行在高能效比、较合适的服务器上，减少运行的服务器总数，降低系统总能耗。PVMAP算法在CloudSim的仿真实验中，与经典算法PABFD相比有更好的优越性，体现在保证用户服务协议SLA的前提下，随着云数据中心规模的增大，PVMAP相比PABFD在总能耗、虚拟机迁移次数和运行总主机数方面都表现了良好的稳定性和可扩展性。 此外在OpenStack基础架构上完成了基于PVMAP算法的绿色节能管理平台xGreen，并用benchmark数据验证了xGreen系统的节能性。
【关键词】：云数据中心 虚拟机调度 能效比 CloudSim
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP302;TP308
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• Contents9-11
• 图清单11-13
• 表清单13-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.3 主要工作以及论文结构18-20
• 2 云数据中心节能方法的研究20-37
• 2.1 云数据中心概述20-24
• 2.2 云数据中心能耗概述24-26
• 2.3 基于虚拟化的云数据中心节能技术26-32
• 2.4 虚拟化云数据中心节能管理方法研究32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 基于虚拟机调度的节能算法 PVMAP37-53
• 3.1 模型的建立37-41
• 3.2 基于虚拟机的节能调度算法41-45
• 3.3 仿真实验结果与分析45-52
• 3.4 本章小结52-53
• 4 基于 PVMAP 的 xGreen 系统实现53-64
• 4.1 OpenStack 简介53-54
• 4.2 绿色节能管理平台 xGreen 设计与实现54-60
• 4.3 原型系统实验与部署测试60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 5 总结与展望64-65
• 5.1 总结64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-71
• 作者简历71-73
• 学位论文数据集73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王德文;;基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术[J];电力系统自动化;2012年11期

2 常润梅;孟利青;刘万军;;电信企业云计算数据中心容量管理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年08期

3 张申;刘鹏;张彭;;感知矿山物联网云计算应用探索[J];煤炭科学技术;2012年09期

4 裴忠民;李波;徐硕;朱华;;基于云计算的煤矿物联网一体化平台体系架构[J];煤炭科学技术;2012年09期

本文编号：932221