本文關(guān)鍵詞：基于任務(wù)調(diào)度和動(dòng)態(tài)資源調(diào)整的云計(jì)算節(jié)能機(jī)制及能效分析

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【摘要】：云計(jì)算作為一種新的計(jì)算模式,其發(fā)展日新月異,但同時(shí)也帶來了高能耗問題。本文主要研究云計(jì)算環(huán)境下的能耗優(yōu)化問題。針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)中產(chǎn)生高能耗的兩個(gè)原因：一是大量服務(wù)器空閑等待,二是不合理的任務(wù)調(diào)度策略,本文提出了一種最小能耗優(yōu)先的任務(wù)調(diào)度策略FSME (First Scheduling with Minimum Energy)。該算法在進(jìn)行任務(wù)調(diào)度時(shí)優(yōu)先將任務(wù)調(diào)度到運(yùn)行服務(wù)器集合中執(zhí)行能耗最小的服務(wù)器上,并結(jié)合關(guān)閉/休眠技術(shù)將空閑的服務(wù)器轉(zhuǎn)換為休眠模式以減少空閑能耗,同時(shí)也減少了因服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換而造成的能源浪費(fèi)。然后使用隨機(jī)Petri網(wǎng)工具對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行建模,建立系統(tǒng)的SPN模型并得到系統(tǒng)的能耗模型和性能模型。仿真結(jié)果顯示,FSME算法可以在對(duì)系統(tǒng)性能影響較小的情況下帶來較好的節(jié)能效果。針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)中單個(gè)服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)時(shí),由于任務(wù)完成其所占用的計(jì)算資源空閑而造成的能源浪費(fèi),本文基于動(dòng)態(tài)電壓／頻率調(diào)整技術(shù)提出了計(jì)算資源動(dòng)態(tài)能耗感知算法CRDP (Computing Resources Dynamic Power-aware)。該算法在有任務(wù)完成其所占用的計(jì)算資源空閑時(shí),以任務(wù)響應(yīng)時(shí)間為約束,合理地將處理器的電壓模式降低到低級(jí)別的水平,降低處理器的執(zhí)行功率。通過對(duì)系統(tǒng)能耗和性能的分析,建立了能耗模型和性能模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明算法能在保證系統(tǒng)基本性能要求的前提下帶來較好的節(jié)能效果。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 節(jié)能 任務(wù)調(diào)度 關(guān)閉/休眠 動(dòng)態(tài)電壓/頻率調(diào)整
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.01
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 1.4 論文概述14-16
• 第二章 云計(jì)算環(huán)境下的節(jié)能技術(shù)16-23
• 2.1 云計(jì)算介紹16-18
• 2.1.1 云計(jì)算的定義16
• 2.1.2 云計(jì)算的特點(diǎn)16-17
• 2.1.3 云計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)17
• 2.1.4 云計(jì)算的應(yīng)用17-18
• 2.2 云計(jì)算系統(tǒng)能耗構(gòu)成18-19
• 2.3 云計(jì)算節(jié)能技術(shù)介紹19-20
• 2.4 系統(tǒng)分析工具及模擬軟件介紹20-22
• 2.4.1 隨機(jī)Petri網(wǎng)介紹20-21
• 2.4.2 CloudSim模擬軟件介紹21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 最小能耗優(yōu)先的任務(wù)調(diào)度策略23-35
• 3.1 云計(jì)算系統(tǒng)模型23-25
• 3.1.1 云任務(wù)模型23-24
• 3.1.2 系統(tǒng)模型24-25
• 3.2 節(jié)能任務(wù)調(diào)度算法25-27
• 3.3 系統(tǒng)能耗及性能分析27-31
• 3.3.1 系統(tǒng)SPN模型27-28
• 3.3.2 系統(tǒng)能耗分析28-30
• 3.3.3 系統(tǒng)性能分析30-31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 云計(jì)算資源動(dòng)態(tài)能耗感知節(jié)能策略35-42
• 4.1 模型假設(shè)35-36
• 4.1.1 任務(wù)模型35
• 4.1.2 云系統(tǒng)模型35-36
• 4.2 基于電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整的節(jié)能策略36-37
• 4.3 系統(tǒng)能耗及性能分析37-39
• 4.3.1 系統(tǒng)能耗分析37-38
• 4.3.2 系統(tǒng)性能分析38-39
• 4.4 仿真結(jié)果及分析39-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第五章 總結(jié)與展望42-44
• 5.1 研究工作總結(jié)42-43
• 5.2 進(jìn)一步研究工作43-44
• 參考文獻(xiàn)44-48
• 附錄48-56
• 致謝56-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 肖志嬌;明仲;蔡樹彬;;基于狀態(tài)管理的服務(wù)器節(jié)能策略研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2013年04期

2 曹潔;曾國(guó)蓀;;云環(huán)境下計(jì)算資源動(dòng)態(tài)能耗感知的并行任務(wù)調(diào)度方法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2013年10期

3 吳琦,熊光澤;非平穩(wěn)自相似業(yè)務(wù)下自適應(yīng)動(dòng)態(tài)功耗管理[J];軟件學(xué)報(bào);2005年08期

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本文編號(hào)：1068145