大規模網路服務系統節能機理的建模和控制研究

《大規模網路服務系統節能機理的建模和控制研究》是依託中國科學技術大學，由奚宏生擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：大規模網路服務系統節能機理的建模和控制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：奚宏生
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

針對大規模網路服務系統通常按照系統的滿負載運行配置資源這一現狀，本課題根據用戶訪問模式和業務負載量，將服務系統的能耗劃分成多個能量層級，採用逾時策略和服務遷移技術驅動服務資源的休眠/喚醒，自適應調整系統的能量層級，在此節能機理上建立了一種基於事件驅動的半Markov控制過程，通過對事件的分類，外部事件生成控制策略驅動系統在不同能量級之間切換，在固定能量級下，內部事件生成控制策略驅動系統在確保QoS性能的狀態中運行，從狀態空間上將系統分為兩個層級，套用遞階協同控制方法以實現系統性能/能耗最最佳化目標。並將上述理論套用到實際系統，以探索大規模網路服務系統形成自配置、自恢復、自最佳化的節能控制策略方案。

結題摘要

針對大規模網路服務通常按照系統的滿負載運行配置資源這一現狀，本課題根據用戶訪問模式和業務負載量，採用逾時策略驅動伺服器的休眠/喚醒，自適應調整系統的能量層級，在此節能機制上建立了一種基於事件驅動的（半）Markov控制過程，通過對事件的分類，從狀態空間上將系統劃分成多個層級，並套用切換控制方法以實現系統性能/耗能最最佳化目標。將上述理論套用到實際系統，以研究大規模網路服務系統形成自配置、自恢復、自最佳化的節能技術的控制策略方案，研究工作主要涉及到針對大規模複雜網路系統網路拓撲結構改變所引起模態的切換以及狀態過程的時滯等特性,建立了Markov切換動力學模型, 給出了業務負載量趨於穩定或同步的充分條件; 提出了多能量級（半）Markov切換空間控制過程以及基於事件驅動的多層級切換和控制的基本理論; 開展了大規模網路服務系統節能機理研究，在確保QoS的前提下，基於大偏差原理對業務負載率進行預測，根據系統負載量的變化，採用逾時策略來驅動服務系統的動態的切換，自適應地調整系統的服務能力，降低系統的能耗；從系統和套用層面出發，利用業務平台的特性，開展了多能量級節能模型在多媒體伺服器集群系統，無線通信中多級電源管理和頻寬分配中的具有QoS保障的節能控制等問題研究，為實現信息領域裡的綠色計算，支持國家可持續發展戰略提供了一種高性能節能方案。