綠色數(shù)據(jù)中心虛擬資源分配算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術的迅速發(fā)展，許多行業(yè)和企業(yè)對于數(shù)據(jù)中心的服務需求持續(xù)增長，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模都在成倍增長。云計算的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)IT基礎設施的使用方式和軟件部署模式，并帶來了大型云數(shù)據(jù)中心的建設熱潮。為了最大化能源利用率，綠色節(jié)能已經(jīng)成為當前數(shù)據(jù)中心建設的目標，綠色數(shù)據(jù)中心成為當前數(shù)據(jù)中心構建的核心理念。對數(shù)據(jù)中心的資源進行合理有效的分配與整合是最直接最高效的節(jié)能方式。而虛擬化是一種減少能耗、提高資源利用率的有效技術，利用該技術

2、可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的資源共享與復用。因此，如何充分發(fā)揮虛擬技術的優(yōu)勢，探索高能效的虛擬資源分配方案，為提高綠色數(shù)據(jù)中心的能效提供新的解決思路，是一個重要的研究方向。本文主要圍繞虛擬機放置與虛擬機遷移這兩種技術展開工作:
　　當前數(shù)據(jù)中心中為追求最小化啟動的服務器數(shù)量，將虛擬機集中部署以達到節(jié)能的效果，卻忽視了服務器的單點失效會對有大量業(yè)務部署于該服務器的云用戶產(chǎn)生嚴重影響。針對這一問題，本文提出一種基于可靠性保證的分布式虛擬機放置(

3、D2VMP)算法。首先，分析數(shù)據(jù)中心結構并建立模型;接著，為云用戶的請求設置單點失效容忍度，將服務器單點失效對租戶的影響控制在其接受范圍以內，以限制底層每臺服務器能承載同一租戶請求中的虛擬機數(shù)量的上限值，保證云用戶服務的可靠性;同時，考慮到數(shù)據(jù)中心多租戶的特點，為提升資源使用率，本文將數(shù)據(jù)中心劃分為多個集群，在資源分配過程中，根據(jù)業(yè)務規(guī)模動態(tài)調整激活的集群數(shù)目，以使來自不同業(yè)務的虛擬機盡量復用已激活的服務器，從而減小總能耗。經(jīng)證明，D2

4、VMP在節(jié)能的同時也保證用戶服務的可靠性。
　　針對數(shù)據(jù)中心內應用需求動態(tài)變化下的虛擬機遷移問題，本文提出一種最小化遷移代價的虛擬機遷移算法。首先，該算法利用基于虛擬機資源消耗歷史序列值的自回歸模型來預測虛擬機內存需求的變化趨勢，提出遷移觸發(fā)策略，并推測服務器資源利用率的變化趨勢，在必要時執(zhí)行遷移方案對資源進行合理規(guī)劃;考慮到現(xiàn)有的虛擬機遷移方案在處理遷移時，都是在選擇待遷移對象之后才選擇目標服務器，這種情況下的遷移無法達到全局最