云計算技術(shù)的不斷進步帶動了數(shù)據(jù)中心的蓬勃發(fā)展,不僅在數(shù)量上不斷增加,更從規(guī)模上迅速擴張。與此同時,高能耗、高成本和高碳排放問題開始凸顯出來,成為了制約云計算發(fā)展的瓶頸。以Google為首的產(chǎn)業(yè)界紛紛開始構(gòu)建綠色云數(shù)據(jù)中心,涉及的主要技術(shù)包括:能耗監(jiān)測、節(jié)能部署和綠色調(diào)度等。因此,本文將針對這幾方面存在的問題展開研究,主要包括以下四個部分:第一,云服務(wù)器能耗測量模型與方法。作為數(shù)據(jù)中心調(diào)度的基本單位,對服務(wù)器能耗實時監(jiān)測具有重要意義。從用戶角度,云服務(wù)器可以分為物理機和虛擬機兩種。本文首先從模型和方法的角度對物理機能耗進行測量,為后續(xù)數(shù)據(jù)中心綠色調(diào)度算法研究做鋪墊。由于運行在相同物理機上的虛擬機對總能耗貢獻不同,為了實現(xiàn)像水、電、煤氣一樣的按需計費和管理,對虛擬機能耗進行測量也同樣具有重要意義。針對物理機能耗測量,采用了回歸樹的方法將收集的物理機資源—能耗向量構(gòu)成的數(shù)據(jù)集劃分成若干子集并分別進行線性回歸,較已有方法準確度更高�；谠撃Ｐ�,提出了一種公平劃分的方法估測出物理機上運行的各個虛擬機的能耗。為了更加客觀地對測量方法進行評價,提出了一種新的準確度和穩(wěn)定性計算方法,其中準確度計算方法... 

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 云服務(wù)器能耗測量研究現(xiàn)狀
        1.2.2 服務(wù)器睡眠調(diào)度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 DVFS節(jié)能調(diào)度研究現(xiàn)狀
        1.2.4 綠色數(shù)據(jù)中心調(diào)度研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的內(nèi)容安排
第2章 云服務(wù)器能耗測量模型與方法
    2.1 引言
    2.2 云服務(wù)器能耗測量方法
        2.2.1 能耗測量平臺
        2.2.2 物理機能耗測量方法
        2.2.3 虛擬機能耗測量方法
        2.2.4 模型評價方法
    2.3 實驗與分析
        2.3.1 實驗平臺搭建
        2.3.2 能耗測量結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于多睡眠模式的單數(shù)據(jù)中心節(jié)能調(diào)度模型與算法
    3.1 引言
    3.2 多睡眠服務(wù)器節(jié)能調(diào)度問題建模
        3.2.1 多睡眠服務(wù)器能耗模型
        3.2.2 QoS模型
        3.2.3 服務(wù)器總能耗模型
        3.2.4 問題形式化
    3.3 多睡眠服務(wù)器節(jié)能調(diào)度算法設(shè)計
    3.4 仿真實驗
        3.4.1 實驗參數(shù)設(shè)定
        3.4.2 節(jié)能效果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于動態(tài)電壓頻率調(diào)整的單數(shù)據(jù)中心節(jié)能調(diào)度模型與算法
    4.1 引言
    4.2 DVFS節(jié)能調(diào)度問題建模
        4.2.1 服務(wù)器頻率與能耗關(guān)系模型
        4.2.2 任務(wù)模型
        4.2.3 問題描述
    4.3 DVFS節(jié)能調(diào)度算法設(shè)計
        4.3.1 最優(yōu)頻率檔
        4.3.2 Sliding-Scaling算法
    4.4 仿真實驗
        4.4.1 實驗參數(shù)設(shè)定
        4.4.2 節(jié)能效果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 分布式多數(shù)據(jù)中心綠色調(diào)度模型與算法
    5.1 引言
    5.2 多數(shù)據(jù)中心綠色調(diào)度問題建模
        5.2.1 任務(wù)請求模型
        5.2.2 數(shù)據(jù)中心能耗模型
        5.2.3 ESD充放電模型
        5.2.4 不同能源的供需模型
        5.2.5 問題形式化
    5.3 低碳低成本調(diào)度算法設(shè)計
        5.3.1 數(shù)據(jù)中心排序
        5.3.2 將請求分發(fā)到服務(wù)器
        5.3.3 不同類型能源調(diào)度
    5.4 仿真與分析
        5.4.1 仿真參數(shù)設(shè)定
        5.4.2 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Energy Efficient Block-Partitioned Multicore Processors for Parallel Applications[J]. 祁軒,朱大開.  Journal of Computer Science ＆ Technology. 2011(03)

博士論文
[1]云計算數(shù)據(jù)中心的能耗成本建模與優(yōu)化研究[D]. 張樹本.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]面向云數(shù)據(jù)中心的高效能調(diào)度及資源管理研究[D]. 敬超.上海交通大學(xué) 2014
[3]大規(guī)模高效能計算的系統(tǒng)軟件關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉勇鵬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于動態(tài)調(diào)頻的數(shù)據(jù)中心節(jié)能調(diào)度策略研究[D]. 王臻.南京大學(xué) 2016



本文編號：3716088