论文部分内容阅读
随着云计算的普及,越来越多的用户使用这种按需使用的服务模式解决业务难题。云计算服务提供商帮助用户管理基础设施资源以及调度用户任务运行。调度问题一直是资源管理中的热点问题,在云计算环境下,任务调度出现了新的目标。云服务提供商在进行任务调度时要确保其获得最大的经济利益,尽量节约系统运营成本。当前云计算数据中心的维护成本尤其是能耗支出越来越高,俨然成为了继基础设施购置支出后的云系统第二大成本花费。所以降低系统能耗成为了云计算任务调度一个主要目标。随着云计算数据中心的不断扩大,数据中心的能耗也随之呈几何速度增长,降低系统能耗逐渐成为了云计算数据中心亟待解决的关键性难题。同时,降低数据中心能耗对保护环境,防止地球变暖也具有重大意义。当前云计算服务提供商大都采用动态调节设备运行功率的方法节约系统运行时能耗,然而这种节能措施会极大的影响系统整体性能。我们提出了一种基于用户应用预测的任务调度策略,该策略在不影响系统性能的同时,降低了系统总的能量消耗,帮助云计算服务提供商获取更高的收益。本文首先介绍了当前云计算技术的发展情况,针对云服务提供商降低系统能耗的需求介绍了目前主流的节能方法,并分析了这些方法存在的局限性和不足。其次,我们提出了一种基于用户应用预测的云平台调度策略,该策略分为两部分,第一部分是对用户任务进行资源能耗分析,在分析的过程中我们先要将用户任务映射为一种统一的数据结构,并在此结构的基础上采用动态预测与静态预测相结合的方法预测程序资源占用情况,通过将用户程序分解为一系列的动作序列并对该序列的CPU占用情况进行分析,我们对程序的能量消耗情况进行预测。第二部分根据第一部分的资源能耗预测结果提出了一种平衡性能、能耗和用户SLA的任务调度策略,我们分别从服务器组织结构、资源分配方案、任务迁移以及任务调度算法这四个角度对现有的云平台调度系统进行改进。最后,我们通过实验与现有的任务调度算法进行能耗比较,并分析了实验结果。