本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算平臺(tái)中的能耗優(yōu)化管理研究

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【摘要】：近年來,隨著云計(jì)算規(guī)模的不斷增長(zhǎng),高能耗已經(jīng)成為云計(jì)算領(lǐng)域突出的問題,嚴(yán)重制約著云計(jì)算的發(fā)展。合理的資源分配和任務(wù)調(diào)度可以有效降低云計(jì)算系統(tǒng)的空閑能耗和執(zhí)行能耗,從而實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的能耗優(yōu)化管理。本文針對(duì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的異構(gòu)性、任務(wù)到達(dá)的隨機(jī)性,以服務(wù)器分配和任務(wù)調(diào)度為研究?jī)?nèi)容,以能耗優(yōu)化為研究目標(biāo),主要做了以下四個(gè)方面的工作:(1)闡述現(xiàn)有云數(shù)據(jù)中心的能耗來源以及產(chǎn)生高能耗的原因,總結(jié)國(guó)內(nèi)外能耗優(yōu)化管理技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合云計(jì)算的特點(diǎn)對(duì)云環(huán)境下的能耗優(yōu)化管理技術(shù)進(jìn)行概述,介紹整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)中的能耗優(yōu)化管理框架,重點(diǎn)分析能耗優(yōu)化管理策略中的資源分配策略和任務(wù)調(diào)度策略。(2)為了降低云計(jì)算系統(tǒng)中的空閑能耗,提出了云平臺(tái)中基于自適應(yīng)閾值的服務(wù)器分配策略,該策略選用損失制排隊(duì)模型對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度進(jìn)行建模,綜合考慮用戶端損失的任務(wù)數(shù)和服務(wù)端產(chǎn)生的能耗值,自適應(yīng)調(diào)整任務(wù)隊(duì)列長(zhǎng)閾值,并根據(jù)服務(wù)器的冷點(diǎn)區(qū)域優(yōu)先級(jí)和時(shí)間優(yōu)先級(jí)來選擇喚醒服務(wù)器。仿真結(jié)果說明該策略能夠較好地保證任務(wù)性能,并有效降低云計(jì)算系統(tǒng)的能耗開銷。(3)針對(duì)云計(jì)算平臺(tái)下節(jié)能的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度,本文汲取顏色Petri網(wǎng)和隨機(jī)Petri網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn),引入排隊(duì)論的理念,采用排隊(duì)顏色Petri網(wǎng)(Queuing Colored Petri Net,QCPN)作為建模工具,并對(duì)QCPN進(jìn)行擴(kuò)展,用具有記憶標(biāo)識(shí)的QCPN為整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度過程進(jìn)行建模。(4)為了降低云計(jì)算系統(tǒng)中的執(zhí)行能耗,提出了云平臺(tái)中的軟實(shí)時(shí)和硬實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度策略,軟實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法分析資源節(jié)點(diǎn)的可靠度和可信度,建立資源穩(wěn)定性評(píng)估模型,通過將任務(wù)調(diào)度到穩(wěn)定性較高的資源節(jié)點(diǎn)來保證較優(yōu)的服務(wù)性能和節(jié)能效果;硬實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法計(jì)算確保任務(wù)在截止期前完成的保證速度以及確保任務(wù)在時(shí)鐘周期內(nèi)消耗能量最少的關(guān)鍵速度,根據(jù)保證速度和關(guān)鍵速度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)處理器的執(zhí)行速度。仿真結(jié)果說明兩種任務(wù)調(diào)度策略具有較高的任務(wù)完成率和較好的節(jié)能效果。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.01

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本文編號(hào)：1207333