基于OpenStack的云數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)能耗優(yōu)化調(diào)度方法研究.pdf

1、隨著云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，各大云服務(wù)供應(yīng)商開始建立自己的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，為用戶提供按需付費(fèi)、即取即用的云計(jì)算服務(wù)。云計(jì)算服務(wù)的眾多好處，使其備受用戶的歡迎，其良好的發(fā)展前景促使云服務(wù)供應(yīng)商加大對基礎(chǔ)設(shè)施的投入，這使得云數(shù)據(jù)中心的規(guī)模不斷擴(kuò)大，服務(wù)器數(shù)量也急劇增加。然而，云數(shù)據(jù)中心在給用戶提供便捷服務(wù)的同時，也消耗了大量的能量，增加了碳排放量。近年來，云數(shù)據(jù)中心的能耗問題日益突出，如何改進(jìn)物理資源的分配、虛擬機(jī)的調(diào)度方法來降低云數(shù)

2、據(jù)中心能耗、提高資源利用率，成為亟待解決的問題。
　　本文首先建立了云數(shù)據(jù)中心能耗模型，由能耗模型得出云數(shù)據(jù)中心開啟物理機(jī)數(shù)量越少，其能耗越小的結(jié)論。針對云數(shù)據(jù)中心高能耗問題并結(jié)合能耗模型的結(jié)論對現(xiàn)有的云數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)調(diào)度方法進(jìn)行了研究，在總結(jié)現(xiàn)有方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上對虛擬機(jī)調(diào)度方法進(jìn)行了優(yōu)化，得出了一種虛擬機(jī)動態(tài)調(diào)度方法。
　　其次，本文對該方法的三個步驟進(jìn)行了研究，其中包括:虛擬機(jī)遷移觸發(fā)時機(jī)判斷，待遷移虛擬機(jī)選擇，目標(biāo)物

3、理機(jī)選擇。本文通過虛擬機(jī)遷移觸發(fā)算法判定何時進(jìn)行虛擬機(jī)遷移。當(dāng)物理機(jī)處于欠載狀態(tài)時，選擇其上的全部虛擬機(jī)進(jìn)行遷移并為待遷移虛擬機(jī)選擇合適的目標(biāo)物理機(jī)進(jìn)行放置，完成遷移后關(guān)閉該物理機(jī)，物理機(jī)過載情況的處理與欠載情況類似。該方法實(shí)現(xiàn)了減少云數(shù)據(jù)中心開啟物理機(jī)的數(shù)量，從而達(dá)到了節(jié)能目的。并且在CloudSim仿真平臺下驗(yàn)證了使用本文方法比使用其他主流的節(jié)能調(diào)度方法使云數(shù)據(jù)中心的能耗降低得更多。
　　最后，本文對現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用的開源云平臺

4、OpenStack的整體架構(gòu)和核心組件進(jìn)行了研究，著重研究了其內(nèi)部虛擬機(jī)的調(diào)度機(jī)制，并在實(shí)驗(yàn)室搭建了基于OpenStack的云數(shù)據(jù)中心并進(jìn)行了測試，為驗(yàn)證研究的方法提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本文對OpenStack現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展，為三個步驟分別設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了資源監(jiān)控與遷移判決模塊、待遷移虛擬機(jī)選擇模塊和目標(biāo)物理機(jī)選擇模塊。在基于OpenStack的云數(shù)據(jù)中心中對研究的虛擬機(jī)動態(tài)調(diào)度方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法在節(jié)能方面具有一定的優(yōu)