基于能耗约束的虚拟机调度策略研究

论文摘要

云计算是近年来计算机领域比较热点的一个研究方向,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。随着云计算的发展和用户需求的不断增加,云基础服务设施也在不断的增加。如何对如此庞大的资源池进行管理与调度一直以来都是云计算研究过程中的关键问题,云计算的发展也是其资源管理与调度方法方面的发展更新。如此庞大的云基础服务设施也必定消耗了大量的能源,在倡导节能减排的今天,利用云资源进行计算的同时,也应该考虑计算时使用的能耗,如何降低计算时的能耗,提高效率,让云计算更加环保节能。本文分析了现有环境下进行云计算节能处理的可行性。对现有云计算中资源管理与调度构架进行分析,发现现有云计算利用虚拟化技术对资源进行调度时,需要重复对虚拟机进行启动与销毁,在此过程中有很多能量损耗,而在庞大的“云”资源中,这样的能量损耗又有很多。从而指出了在现有云计算调度技术的基础上,加入一个节能调度环节,在用户请求资源的时候,先进行节能预测,从而达到节能减排的目的。通过使用开源仿真平台CloudSim对该调度算法进行仿真,证明了算法的可行性和有效性,能够有效的降低云计算平台的能耗。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 Google云计算
• 1.2.2 亚马逊云计算
• 1.2.3 微软云计算
• 1.2.4 IBM云计算
• 1.3 论文的研究目的及意义
• 1.4 论文主要完成工作
• 第二章 云计算
• 2.1 云计算的基本概念
• 2.1.1 SaaS
• 2.1.2 PaaS
• 2.1.3 IaaS
• 2.2 云计算的体系结构
• 2.2.1 SOA体系结构
• 2.2.2 管理中间件
• 2.2.3 资源虚拟化
• 2.2.4 物理资源
• 2.3 云计算资源管理
• 2.4 云计算中资源调度
• 2.5.1 集中式
• 2.5.2 分布式
• 2.5.3 层次式
• 2.5 云计算的特点
• 2.6 云计算的发展趋势
• 第三章 云计算的能耗
• 3.1 云计算的能耗
• 3.1.1 虚拟机的能耗
• 3.1.2 虚拟机迁移的能耗
• 3.1.3 合并作业
• 3.2 节能调度架构
• 3.2.1 能耗调度器
• 3.2.2 网络代理
• 3.2.3 预测算法
• 3.3 虚拟机动态迁移
• 3.3.1 迁移主机的选择
• 3.3.2 迁移虚拟机的选择
• 3.3.3 目的主机选择算法
• 3.4 原主机和目的主机最佳匹配算法
• 3.5 本章小结
• 第四章 仿真实验
• 4.1 cloudsim介绍
• 4.2 节能调度仿真实验
• 4.2.1 仿真过程
• 4.2.2 仿真参数设置
• 4.2.3 仿真结果分析
• 4.3 迁移调度实验
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢