異構雲環境下能耗高效調度模型與最佳化方法研究

《異構雲環境下能耗高效調度模型與最佳化方法研究》是依託華南理工大學，由林偉偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：異構雲環境下能耗高效調度模型與最佳化方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：林偉偉
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

隨著全球數據中心和IT系統的電能消耗的不斷上升，能耗最佳化已經成為當前雲數據中心亟待解決的重要問題。目前已提出的能耗最佳化調度方法大部分是針對同構伺服器，不能很好地降低異構雲環境下（如雲數據中心）伺服器能耗。為此，本項目給異構物理伺服器引入異構能耗約束，研究建立面向雲數據中心的異構伺服器能耗最佳化資源分配模型，並提出資源等價最佳化的求解方法，在資源分配搜尋時對等價資源進行剪枝處理，減少資源分配模型的求解空間和加速模型的求解；為了降低大規模雲資源調度的複雜度，研究基於劃分伺服器集群的可擴展分散式調度方法，實現面向雲數據中心的可擴展高能效的資源分配模式；在前期雲任務調度研究的基礎上，研究集成能耗最佳化和性能最佳化的雲任務調度模型與算法，實現面向不同需求的任務調度，提高異構雲環境下任務調度的能效比。本項目的研究不僅對異構雲環境的調度理論發展有重要意義，而且對打造綠色節能的雲數據中心有重要的套用意義。

結題摘要

隨著全球數據中心和IT系統的電能消耗的不斷上升，能耗最佳化已經成為當前雲數據中心亟待解決的重要問題。目前已提出的能耗最佳化調度方法大部分是針對同構伺服器，不能很好地降低異構雲環境下（如雲數據中心）伺服器能耗。本項目主要圍繞異構伺服器的雲環境下的能耗最佳化資源分配模型和任務調度相關問題開展研究，給異構物理伺服器引入異構能耗約束，研究建立面向雲數據中心的異構伺服器能耗最佳化資源分配模型，然後給出一系列的面向雲計算能耗最佳化的資源分配和任務調度算法。在獲得的具體成果上，項目在建立的異構物理伺服器的能耗最佳化資源分配模型基礎上，提出了基於資源等價處理的最佳化資源調度求解方法和基於資源等價最佳化的雲資源分配算法；提出了基於劃分伺服器集群的可擴展分散式調度方法和一種面向異構平台的能耗最佳化調度方法；提出了一種基於虛擬機負載高峰特徵的虛擬機放置算法和一個虛擬機的能耗效率感知的貪心調度算法VPEGS；提出了基於冪函式的多核虛擬機能耗模型；提出了面向雲計算多資源調度仿真方法，並研發了一個雲計算多資源能耗仿真系統軟體MultiRECloudSim和面向雲環境的伺服器能耗測算原型系統等。本項目研究的雲資源調度模型、雲資源分配算法、雲任務調度算法和能耗測算技術，不僅對異構雲環境的調度理論發展有重要意義，而且對打造綠色節能的雲數據中心有重要的套用意義。本項目實施後獲得具體成果包括：發表了相關論文18篇（其中SCI期刊論文13篇、EI期刊論文4篇、核心期刊論文1篇），申請發明專利2個，申請軟體著作2個，出版相關教材1本；培養了研究生4名，本科生4名。