數(shù)據(jù)中心,作為支撐大數(shù)據(jù)處理和云計算平臺的核心,通過網(wǎng)絡(luò)向企業(yè)和公眾提供多種服務(wù),從高性能計算、海量數(shù)據(jù)存儲到各類互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息社會的進一步繁榮,特別是云計算的提出和發(fā)展,現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也以數(shù)以萬計的速度擴張。互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)負載的高動態(tài)性,Web應(yīng)用架構(gòu)的日益復(fù)雜化以及服務(wù)器虛擬化后帶來的資源競爭,這些都對數(shù)據(jù)中心性能的高效率管理提出了挑戰(zhàn)。此外,隨著能源成本的不斷增長和不容忽視的環(huán)境問題,構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心已成為了一個迫切的議題。本論文以此為依據(jù)展開相關(guān)研究工作:首先,分析和總結(jié)當(dāng)前數(shù)據(jù)中心在資源管理和節(jié)能方面的研究現(xiàn)狀;然后,圍繞數(shù)據(jù)中心在資源管理和節(jié)能方面的自適應(yīng)綠色控制技術(shù)進行深入研究;最后,依托與中科院光電技術(shù)研究所的合作項目,在對自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進行仿真建模的基礎(chǔ)上,將自適應(yīng)綠色控制技術(shù)應(yīng)用到自適應(yīng)光學(xué)仿真系統(tǒng)（Adaptive Optics Simulation System,AOSS）延遲誤差控制和并行化計算的研究當(dāng)中。論文的主要創(chuàng)新點包括:1.針對已有數(shù)據(jù)中心管理方案,將性能和能耗作為兩個重要指標(biāo)分別進行控制的現(xiàn)狀和傳統(tǒng)節(jié)能方案不能直接適應(yīng)于虛擬服務(wù)器環(huán)境... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 數(shù)據(jù)中心概述
        1.1.1 數(shù)據(jù)中心的發(fā)展歷程
        1.1.2 數(shù)據(jù)中心資源的分類
    1.2 數(shù)據(jù)中心對自適應(yīng)綠色控制的需求
        1.2.1 服務(wù)器資源和負載不均衡
        1.2.2 不容忽視的耗電量和環(huán)境問題
        1.2.3 系統(tǒng)自動化管理程度低
    1.3 服務(wù)器虛擬化簡介
        1.3.1 定義
        1.3.2 關(guān)鍵特性
        1.3.3 技術(shù)優(yōu)勢
        1.3.4 主流的虛擬化平臺
    1.4 數(shù)據(jù)中心中自適應(yīng)綠色控制面臨的挑戰(zhàn)
        1.4.1 性能干涉
        1.4.2 高動態(tài)突發(fā)性負載
        1.4.3 性能和能耗的協(xié)同控制
        1.4.4 多層架構(gòu)的Web應(yīng)用
    1.5 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 數(shù)據(jù)中心中自適應(yīng)綠色控制研究綜述
    2.1 數(shù)據(jù)中心虛擬化過程
        2.1.1 創(chuàng)建虛擬化
        2.1.2 部署虛擬化
        2.1.3 管理虛擬化
    2.2 數(shù)據(jù)中心性能自適應(yīng)管理方法
        2.2.1 基于排隊論的方法
        2.2.2 基于控制理論的方法
        2.2.3 基于人工智能的方法
    2.3 數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理方法
        2.3.1 面向制冷系統(tǒng)的節(jié)能方法
        2.3.2 面向電力供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能方法
        2.3.3 面向IT設(shè)備的節(jié)能方法
    2.4 小結(jié)
第三章 一種能耗感知型虛擬Web服務(wù)器資源管理：基于魯棒性自適應(yīng)控制
    3.1 引言
    3.2 魯棒性控制框架
        3.2.1 負載均衡控制層
        3.2.2 響應(yīng)時間控制層
        3.2.3 框架的可擴展性
    3.3 控制設(shè)計
        3.3.1 負載均衡控制設(shè)計
            3.3.1.1 負載均衡建模
            3.3.1.2 ALQGwS控制器
        3.3.2 響應(yīng)時間控制設(shè)計
    3.4 實驗設(shè)計
        3.4.1 實驗平臺
        3.4.2 控制組件
    3.5 實驗結(jié)果
        3.5.1 模型驗證
        3.5.2 ALQGwS控制器性能測試
        3.5.3 能耗測試
    3.6 小結(jié)
第四章 一種注重節(jié)能的虛擬Web服務(wù)器集群性能隨機控制方法:PAPMSC
    4.1 引言
    4.2 隨機控制框架
    4.3 負載均衡層設(shè)計
        4.3.1 系統(tǒng)建模
        4.3.2 cSLQC控制器
            4.3.2.1 成本函數(shù)
            4.3.2.2 隨機響應(yīng)時間和資源分配量約束
            4.3.2.3 Semidefine Programming方法
        4.3.3 集成比例控制器
            4.3.3.1 控制器選擇觸發(fā)條件
            4.3.3.2 比例控制器設(shè)計
    4.4 節(jié)能控制層設(shè)計
        4.4.1 系統(tǒng)建模
        4.4.2 LQR控制器
    4.5 實驗平臺
    4.6 實驗結(jié)果
        4.6.1 模型驗證
        4.6.2 負載均衡
        4.6.3 集成比例控制器
        4.6.4 節(jié)能效率
        4.6.5 擴展性
    4.7 小結(jié)
第五章 自適應(yīng)綠色控制技術(shù)在AOSS中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 主要應(yīng)用方面概述
        5.2.1 系統(tǒng)延遲誤差控制
        5.2.2 AOSS的并行化計算
    5.3 基于負載均衡的自適應(yīng)預(yù)測控制在AOSS延遲誤差控制中的應(yīng)用
        5.3.1 預(yù)測算法研究
            5.3.1.1 基本原理
            5.3.1.2 基于線性模型的電壓預(yù)測算法
            5.3.1.3 基于非線性模型的電壓預(yù)測算法
            5.3.1.4 仿真結(jié)果分析
        5.3.2 自適應(yīng)預(yù)測控制器設(shè)計
            5.3.2.1 預(yù)測控制模型的設(shè)計
            5.3.2.2 基于負載均衡的自適應(yīng)預(yù)測控制器設(shè)計
        5.3.3 仿真實驗與分析
            5.3.3.1 仿真環(huán)境
            5.3.3.2 預(yù)測精度
            5.3.3.3 自適應(yīng)預(yù)測控制性能
            5.3.3.4 負載均衡效率
    5.4 基于虛擬服務(wù)器的能耗感知型資源控制在多場景AOSS中的應(yīng)用
        5.4.1 控制框架設(shè)計
        5.4.2 實驗環(huán)境設(shè)計
        5.4.3 實驗結(jié)果
    5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文研究總結(jié)
    6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
攻博期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所的自適應(yīng)光學(xué)研究進展[J]. 姜文漢,張雨東,饒長輝,凌寧,官春林,李梅,楊澤平,史國華.  光學(xué)學(xué)報. 2011(09)
[2]一種自適應(yīng)光學(xué)閉環(huán)系統(tǒng)預(yù)測控制算法的仿真研究[J]. 顏召軍,李新陽,饒長輝.  光學(xué)學(xué)報. 2011(01)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)變形鏡控制電壓預(yù)測方法[J]. 顏召軍,李新陽.  光學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[4]基于線性相位反演技術(shù)的自適應(yīng)光學(xué)動態(tài)像差校正閉環(huán)實驗研究[J]. 李敏,陳波,李新陽,姜文漢.  中國激光. 2010(04)
[5]利用復(fù)原電壓預(yù)測大氣湍流畸變波前方法[J]. 張秀娟,李新陽,張慧敏.  強激光與粒子束. 2006(05)
[6]自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的控制殘余方差分析[J]. 李新陽,姜文漢.  光學(xué)學(xué)報. 2000(10)

博士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳穎.電子科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)仿真系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理研究[D]. 孫治.電子科技大學(xué) 2013
[2]自適應(yīng)光學(xué)仿真建模平臺的研究與實現(xiàn)[D]. 林嘉文.廈門大學(xué) 2009



本文編號：3017112