隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,人們對于數(shù)據(jù)處理的需求與日俱增,云計(jì)算作為匯聚計(jì)算能力、進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵架構(gòu),可以向用戶提供動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。云計(jì)算主要通過基于中心節(jié)點(diǎn)的云數(shù)據(jù)中心為用戶提供計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)服務(wù)。另一方面,邊緣計(jì)算通過將計(jì)算能力下沉至靠近數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),為用戶提供低時(shí)延的就近計(jì)算能力,也得到越來越多來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。云端融合計(jì)算模式,是通過發(fā)揮云計(jì)算和邊緣計(jì)算協(xié)同聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)多層次架構(gòu)中數(shù)據(jù)價(jià)值的計(jì)算模式。在云端融合架構(gòu)中,在兼具兩種計(jì)算特性的同時(shí),繼承了云計(jì)算和邊緣計(jì)算存在的能耗問題,即傳統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心能耗問題和具有有限電能的端設(shè)備能耗問題。本文主要研究云端融合計(jì)算下的能耗問題。對于該問題主要有三種解決思路,分別是利用云計(jì)算或邊緣計(jì)算框架進(jìn)行能耗優(yōu)化,或是在云端融合架構(gòu)下進(jìn)行能耗優(yōu)化。針對三種思路,本文分別在云計(jì)算場景、邊緣計(jì)算場景和云端融合場景下開展能耗優(yōu)化問題研究。具體研究內(nèi)容如下:1)基于云數(shù)據(jù)中心的能耗優(yōu)化研究以云數(shù)據(jù)中心利用儲能設(shè)備進(jìn)行能耗優(yōu)化為場景,綜合考慮智能電網(wǎng)、儲能設(shè)備、新能源發(fā)電對云數(shù)據(jù)中心能耗經(jīng)濟(jì)性的影響,分別建立云數(shù)據(jù)中心在智能... 

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
        1.1.1 云計(jì)算發(fā)展與邊緣計(jì)算興起
        1.1.2 云端融合計(jì)算模式
        1.1.3 云端融合計(jì)算模式下能耗問題
    1.2 論文研究內(nèi)容
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 高能效云端融合相關(guān)工作
    2.1 云端融合能耗優(yōu)化方法
        2.1.1 基于數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)的能耗優(yōu)化方法
        2.1.2 基于端設(shè)備的能耗優(yōu)化方法
        2.1.3 基于云端融合的能耗優(yōu)化方法
    2.2 最優(yōu)化方法概述
    2.3 博弈論概述
    2.4 本章小結(jié)
第三章 面向云數(shù)據(jù)中心的能耗研究
    3.1 引言
    3.2 云數(shù)據(jù)中心基于熱儲能的能耗建模與優(yōu)化方法
        3.2.1 云數(shù)據(jù)中心基于熱儲能的能耗成本優(yōu)化建模
        3.2.2 云數(shù)據(jù)中心基于熱儲能的能耗優(yōu)化算法
        3.2.3 云數(shù)據(jù)中心基于熱儲能的能耗效率指標(biāo)
    3.3 云數(shù)據(jù)中心基于電池儲能的能耗成本建模與優(yōu)化方法
        3.3.1 云數(shù)據(jù)中心基于電池儲能的能耗成本優(yōu)化建模
        3.3.2 云數(shù)據(jù)中心基于電池儲能的能耗優(yōu)化算法
        3.3.3 云數(shù)據(jù)中心基于電池儲能的能耗效率指標(biāo)
    3.4 云數(shù)據(jù)中心基于儲能的能效分析實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 智能電網(wǎng)下云數(shù)據(jù)中心基于熱儲能經(jīng)濟(jì)性分析
        3.4.3 智能電網(wǎng)下云數(shù)據(jù)中心基于電池儲能的經(jīng)濟(jì)性分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于邊緣計(jì)算的能耗研究
    4.1 引言
    4.2 移動(dòng)邊緣云服務(wù)能耗優(yōu)化模型
        4.2.1 移動(dòng)用戶任務(wù)處理能耗模型
        4.2.2 移動(dòng)邊緣云計(jì)價(jià)模型
        4.2.3 斯塔克伯格博弈問題構(gòu)建
    4.3 移動(dòng)邊緣云服務(wù)能耗優(yōu)化最優(yōu)策略
        4.3.1 移動(dòng)用戶最優(yōu)策略
        4.3.2 移動(dòng)邊緣云服務(wù)提供商最優(yōu)定價(jià)策略
        4.3.3 斯塔克伯格均衡
    4.4 移動(dòng)邊緣云能耗市場機(jī)制設(shè)計(jì)與討論
        4.4.1 半分布式機(jī)制設(shè)計(jì)
        4.4.2 去中心化機(jī)制設(shè)計(jì)
        4.4.3 討論
    4.5 移動(dòng)邊緣云服務(wù)能耗實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 移動(dòng)用戶和邊緣云服務(wù)提供商行為分析
        4.5.2 多用戶算法效率分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗優(yōu)化研究
    5.1 引言
    5.2 以無人機(jī)自組云為場景的云端融合協(xié)同計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)
        5.2.1 云端融合協(xié)同計(jì)算架構(gòu)概述
        5.2.2 云端融合協(xié)同計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.3 云端融合協(xié)同計(jì)算處理模式
    5.3 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗優(yōu)化多層博弈模型
        5.3.1 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗優(yōu)化建模
        5.3.2 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗最優(yōu)化問題
        5.3.3 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗博弈問題
    5.4 云端融合協(xié)同計(jì)算多層博弈算法
        5.4.1 云端融合協(xié)同計(jì)算多層博弈的納什均衡條件
        5.4.2 云端融合協(xié)同計(jì)算算法性能分析
    5.5 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗優(yōu)化的仿真研究
        5.5.1 云端融合協(xié)同計(jì)算能耗優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.5.2 云端融合協(xié)同計(jì)算遷移任務(wù)決策算法性能分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)作研究[D]. 馬亞燕.南京郵電大學(xué) 2016
[2]面向物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)數(shù)據(jù)匯聚的能效優(yōu)化方法研究[D]. 吳超.北京郵電大學(xué) 2018
[3]面向移動(dòng)終端的無線傳輸優(yōu)化與節(jié)能機(jī)制研究[D]. 湯載陽.華中科技大學(xué) 2017
[4]云計(jì)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

碩士論文
[1]智能電網(wǎng)環(huán)境下基于價(jià)格的數(shù)據(jù)中心電力成本優(yōu)化[D]. 郁善金.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]通信企業(yè)IDC機(jī)房節(jié)能減排的研究[D]. 曹穎.上海交通大學(xué) 2012



本文編號：3682806