基于OpenStack的彈性云平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著云計算的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心高能耗問題也逐漸凸顯出來。如何在保障服務(wù)質(zhì)量的前提下，提升資源利用率，減小能耗開銷是一個亟待解決的問題。論文基于開源基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)平臺OpenStack對彈性計算和數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)展開研究。主要研究工作如下:
　　提出了基于負(fù)載預(yù)測/反饋的敏捷彈性伸縮技術(shù)。針對傳統(tǒng)彈性計算冷卻時間長的問題，借鑒“緩存”思想，引入掛起/恢復(fù)操作加快虛擬機(jī)供給速度。結(jié)合企業(yè)應(yīng)用周期性規(guī)律，采用自回歸滑動平均模型設(shè)計了基于二

2、級預(yù)測的敏捷彈性伸縮算法，該方法根據(jù)第一級負(fù)載預(yù)測結(jié)果將適量資源以掛起虛擬機(jī)的形式放到緩存中，然后借助第二級負(fù)載預(yù)測結(jié)果快速、動態(tài)地從緩存中獲取資源投入使用。針對資源伸縮量的問題，引入負(fù)載反饋矯正技術(shù)，使得算法能夠適用于動態(tài)變化的場景。實驗結(jié)果表明，論文算法能以較少的磁盤空間開銷達(dá)到資源利用率和服務(wù)質(zhì)量的提升。
　　提出了基于在線遷移的數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)。論文將數(shù)據(jù)中心節(jié)能定義為最優(yōu)化問題，并指出其NP困難特性。引入負(fù)載特性、資源適

3、配度、遷移開銷等啟發(fā)信息，針對觸發(fā)時機(jī)確定、候選虛擬機(jī)選擇、目前服務(wù)器選擇問題開展研究，設(shè)計了基于在線遷移的數(shù)據(jù)中心節(jié)能啟發(fā)式算法。該算法通過累積觸發(fā)的方式，動態(tài)調(diào)整服務(wù)器遷移優(yōu)先級，根據(jù)收益最大化/開銷最小化啟發(fā)規(guī)則選擇遷移候選虛擬機(jī)，并根據(jù)資源適配度和負(fù)載相似度選擇目標(biāo)服務(wù)器。論文算法相對傳統(tǒng)算法能在保障服務(wù)質(zhì)量的情況下進(jìn)一步減少能耗開銷。
　　對OpenStack系統(tǒng)進(jìn)行了分析，設(shè)計并實現(xiàn)了基于OpenStack的彈性計算和