云環(huán)境下能量高效的副本管理及任務調度技術研究.pdf

1、能量高效的數(shù)據(jù)管理方法已經受到學術界和商業(yè)界的廣泛關注，能耗已經成為制約IT技術進一步發(fā)展的重要因素。從數(shù)據(jù)中心的生命周期來看，能耗已經超過硬件成本成為數(shù)據(jù)中心運行僅次于人力資源成本的主要代價。大規(guī)模海量數(shù)據(jù)的爆發(fā)的推動了云計算技術的發(fā)展，云可以看作是一個集中式管理的具有海量數(shù)據(jù)存儲和計算能力的超大規(guī)模分布式計算系統(tǒng)。隨著云計算技術的發(fā)展計算集群的規(guī)模不斷擴大，也帶來了能量的巨大消耗問題和熱量快速散發(fā)的迫切需求，使得能量高效的云計算研究

2、越來越受到重視。
　　本文針對云環(huán)境下的能量高效的需求，對云系統(tǒng)中數(shù)據(jù)副本管理方法和任務調度策略進行了研究，提出了一種基于節(jié)點編號的低能耗數(shù)據(jù)存儲方法及任務調度策略和基于關鍵核心區(qū)模型的低能耗數(shù)據(jù)存儲方法及任務調度策略，并在Yahoo的云計算開放原型系統(tǒng)Hadoop中實現(xiàn)了上述兩種方法，實驗結果表明本文提出的兩種方法在一定條件下節(jié)約了系統(tǒng)的能量消耗，達到了總體的能量高效，為后續(xù)研究工作的開展奠定了基礎。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：

3、
　　⑴分析當前能量高效數(shù)據(jù)處理技術的研究現(xiàn)狀，以及云計算技術的發(fā)展狀況和傳統(tǒng)的能量高效研究方法。設計分布式云環(huán)境下節(jié)點編號的方法，提出一種基于節(jié)點編號的能量高效的副本管理方法，并在這種分布式副本存儲的基礎上實現(xiàn)能耗節(jié)約的任務調度方法。該方法根據(jù)計算節(jié)點所在路由環(huán)境對云環(huán)境下無序的計算節(jié)點賦于唯一全局編號，由其代替節(jié)點IP地址參與系統(tǒng)任務分配，節(jié)點編號的相互映射滿足了副本存儲的完備性要求，結合DVS技術的任務調度方法節(jié)約了系統(tǒng)中空

4、閑節(jié)點的能量消耗，從而達到了整個系統(tǒng)的能量高效。
　?、铺岢龌陉P鍵核心區(qū)模型的低能耗數(shù)據(jù)存儲方法，從云環(huán)境下默認的數(shù)據(jù)副本分布方式出發(fā)，在不改變默認數(shù)據(jù)分布方法的基礎上，根據(jù)數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)節(jié)點的映射匹配關系，抽象選取出數(shù)據(jù)完備的全匹配節(jié)點集即“核心區(qū)域關鍵節(jié)點集”。在核心區(qū)模型的基礎之上實現(xiàn)能量高效的副本管理方法和任務調度策略。選取出的核心區(qū)關鍵區(qū)域節(jié)點集包含了當前系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)副本至少一個備份，即滿足了數(shù)據(jù)的完備性。同時，關閉