異構(gòu)云計(jì)算平臺(tái)中節(jié)能的任務(wù)調(diào)度策略研究.pdf

1、隨著云計(jì)算技術(shù)的普及和快速發(fā)展，到達(dá)云計(jì)算平臺(tái)中的任務(wù)請(qǐng)求多種多樣。為了滿足不同種類的任務(wù)需求，組成云計(jì)算硬件平臺(tái)的云數(shù)據(jù)中心中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)不得不長期保持開啟狀態(tài)等待任務(wù)的到達(dá)，導(dǎo)致云數(shù)據(jù)中心對(duì)能耗的利用呈現(xiàn)出低利用、高浪費(fèi)的特點(diǎn)。作為云計(jì)算的重要組成部分，任務(wù)調(diào)度是將任務(wù)映射到資源的過程，直接反應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的使用情況及能耗開銷。因此，通過合理的任務(wù)調(diào)度策略，可以實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心中的能耗優(yōu)化。現(xiàn)有云數(shù)據(jù)中心的硬件資源通常是由大規(guī)模異構(gòu)計(jì)算節(jié)點(diǎn)

2、組成，且各計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間通過具有不同傳輸率的鏈路鏈接而成。本文結(jié)合云計(jì)算的異構(gòu)性，從任務(wù)的依賴性劃分，以異構(gòu)云計(jì)算平臺(tái)中節(jié)能的獨(dú)立任務(wù)調(diào)度和節(jié)能的依賴任務(wù)調(diào)度為研究目標(biāo)，進(jìn)行了三個(gè)方面的工作：
　?。?）分析現(xiàn)有云數(shù)據(jù)中心的高能耗來源，闡述現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的能耗優(yōu)化方法、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并從任務(wù)依賴性劃分，重點(diǎn)對(duì)云計(jì)算平臺(tái)中的節(jié)能的獨(dú)立任務(wù)調(diào)度技術(shù)和節(jié)能的依賴任務(wù)調(diào)度技術(shù)進(jìn)行分析。
　?。?）到達(dá)云計(jì)算平臺(tái)的獨(dú)立任務(wù)具有隨機(jī)性，

3、使云計(jì)算中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)不得不長期處于開啟狀態(tài)等待任務(wù)的到來而產(chǎn)生了能耗浪費(fèi)。結(jié)合休假排隊(duì)論的思想，提出一種節(jié)能的任務(wù)調(diào)度算法優(yōu)化云計(jì)算中的能耗。首先，使用空竭服務(wù)的休假排隊(duì)模型對(duì)異構(gòu)云計(jì)算中的任務(wù)調(diào)度建模，其次，基于穩(wěn)態(tài)條件下排隊(duì)系統(tǒng)的忙期和忙循環(huán)對(duì)異構(gòu)云計(jì)算中任務(wù)的平均響應(yīng)時(shí)間與計(jì)算節(jié)點(diǎn)的平均功率進(jìn)行分析，并提出一種基于相似任務(wù)的任務(wù)調(diào)度算法，以降低云計(jì)算平臺(tái)中的能耗。仿真結(jié)果表明提出的算法能較好地保證任務(wù)性能，并有效降低云計(jì)算的能耗開

4、銷。
　?。?）針對(duì)云計(jì)算平臺(tái)中DAG任務(wù)圖表示的依賴任務(wù)，提出了一種綜合時(shí)間能耗成本的依賴任務(wù)調(diào)度算法。在確定任務(wù)調(diào)度次序的過程中，面對(duì)同一層中的任務(wù)只單獨(dú)考慮時(shí)間因素過于單一的問題，引入計(jì)算因子和通信因子，綜合時(shí)間與能耗成本共同確定任務(wù)調(diào)度的次序；在為任務(wù)選擇計(jì)算節(jié)點(diǎn)階段，結(jié)合計(jì)算節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力與執(zhí)行能耗開銷率及其局部任務(wù)隊(duì)列共同確定計(jì)算節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，以確定出未超過負(fù)載上限的計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合，在該計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合中，將任務(wù)分配到使其能最