首页 > 学术论文

基于负载均衡的节能任务调度模型及其算法研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:03:57
热度:

基于负载均衡的节能任务调度模型及其算法研究【摘要】:近年来,数据中心的能源消耗问题成了制约云计算发展的瓶颈,得到了商业界和学术界的广泛关注。提高服务器的能源利用率是降低数据中心总能

【摘要】:近年来,数据中心的能源消耗问题成了制约云计算发展的瓶颈,得到了商业界和学术界的广泛关注。提高服务器的能源利用率是降低数据中心总能耗的有效途径。为了提高服务器的能源利用率,本文提出了新的基于负载均衡的节能任务调度优化模型,并设计了相应的高效求解算法。本文的主要贡献在于: 首先,基于服务器能源利用率与资源利用率的相关性,将服务器的资源利用率最大化问题转化为服务器CPU与硬盘的负载均衡问题,其次,考虑到云数据中心的网络带宽是很稀缺的资源,通过保证任务100%的数据本地化执行,提出了基于负载均衡的节能任务调度优化新模型。该模型极大地减少了网络的传输开销。进一步,考虑到云数据中心的任务量数以万计,所建立的任务调度模型为大规模优化模型。为了对所建优化模型设计高效算法,针对问题空间设计了特别的编码、解码方法、交叉算子、变异算子、选择算子、Map任务重置策略、Reduce任务重置策略和数据重置策略等。同时,为了加快算法的收敛速度,引入了局部搜索算子。在此基础上设计了基于MOEA/D框架的高效多目标遗传算法。最后,对提出的模型进行了实验仿真,并对数据了进行分析,结果表明了模型和算法的有效性。 【关键词】:节能 任务调度 多目标优化 负载均衡
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP301.6
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第一章 绪论7-13
  • 1.1 课题的研究背景和意义7-8
  • 1.2 国内外的研究现状8-11
  • 1.3 本文的主要工作11
  • 1.4 本文的结构11-13
  • 第二章 相关技术与平台介绍13-21
  • 2.1 云计算概述13-14
  • 2.1.1 云计算的定义和特征13-14
  • 2.1.2 云计算的关键技术14
  • 2.2 云计算关键技术之 MAPREDUCE 编程框架14-20
  • 2.2.1 Google MapReduce 编程框架简介15-16
  • 2.2.2 Hadoop MapReduce 编程框架简介16-19
  • 2.2.3 Hadoop MapReduce 中的任务调度19-20
  • 2.3 本章小结20-21
  • 第三章 基于负载均衡的多目标任务调度模型21-27
  • 3.1 多目标优化简介21-23
  • 3.2 问题描述23-24
  • 3.3 模型建立24-25
  • 3.4 本章小结25-27
  • 第四章 任务调度多目标优化算法27-39
  • 4.1 多目标优化算法简介27-29
  • 4.2 模型求解29-37
  • 4.2.1 编码与解码30-31
  • 4.2.2 交叉算子31-32
  • 4.2.3 变异算子32-33
  • 4.2.4 修正算子33-34
  • 4.2.5 局部搜索算子34-37
  • 4.3 任务调度多目标优化算法流程37-38
  • 4.4 本章小结38-39
  • 第五章 实验仿真与分析39-45
  • 5.1 参数设置39-40
  • 5.1.1 任务粒度设置39
  • 5.1.2 资源利用率初始值和最优值设置39-40
  • 5.1.3 基于 MOEA/D 的多目标遗传算法的参数设置40
  • 5.2 实验结果与分析40-44
  • 5.2.1 基于负载均衡的任务调度方案的解40-41
  • 5.2.2 基于负载均衡的 Pareto 解集之左上端点分析41-42
  • 5.2.3 基于负载均衡的 Pareto 解集之右下端点分析42-44
  • 5.3 本章小结44-45
  • 第六章 总结与展望45-47
  • 6.1 本文工作总结45
  • 6.2 后期工作及展望45-47
  • 致谢47-49
  • 参考文献49-53
  • 研究生在读期间的研究成果53-54


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于Google的云计算实例分析    蔡键;王树梅;

基于MapReduce集群的加权公平队列调度算法研究    开华东;田琪;

Google云计算平台的技术架构及对其成本的影响研究    孙健;贾晓菁;

MapReduce并行编程模型研究综述    李建江;崔健;王聃;严林;黄义双;

基于云计算的资源调度策略    孙瑞锋;赵政文;

云数据中心虚拟资源管理研究综述    钱琼芬;李春林;张小庆;李腊元;

基于改进GA的云计算任务调度算法    朱宗斌;杜中军;

云计算:体系架构与关键技术    罗军舟;金嘉晖;宋爱波;东方;

MapReduce并行编程架构模型研究    江务学;张璟;王志明;

面向虚拟资源的云计算资源管理机制    袁文成;朱怡安;陆伟;

考虑节能降耗的关键机器调度问题研究    李凯

几种改进的分解类多目标进化算法及其应用    谭艳艳

基于云计算的分布式数据挖掘平台架构    王小妮;高学东;倪晓明;

云计算:数字出版业发展的助推器    邓向阳;彭祝斌;

基于成本收益分析的云计算环境下数字图书馆建设研究    马晓亭;陈臣;

云计算在军事后勤领域的应用研究    杨振东;郑冀;刘光霆;

基于云操作系统的网络互动学习平台开发研究    孙传明;路红;廖龙龙;

云计算和关键技术问题的分析研究    王海涛;刘波;

基于云计算的实验机房解决方案    王杰;

Hadoop集群公平调度算法的改进与实现    李鑫;张鹏;

虚拟主机云存储系统整数规划模型及最优化分配算法    陈晓华;李春芝;俞坚奇;

WSN中基于云计算的动态频率分配研究    袁誉红;杨洁;张学平;金俊丽;

Typical Cloud Computing System Design    

面向大规模图数据的分布式并行聚类算法研究    陈德华;解维;李悦;

财经传媒数据中心的发展趋势    关亚东;

铁路智能运输系统及其应用    贾利民;秦勇;张媛;

基于云计算的智能电网经济调度研究    刘海光;潘毅;李立新;

基于云计算技术的企业门户    赵天然;刘陈荣;

IT支撑系统云计算资源池实现研究    司炜;

流溪河模型云服务平台设计与开发    陈洋波;董溢;

云技术在水利地理信息服务平台建设中的应用    刘仲刚;陈辉;黄章羽;陆明;

基于云GIS架构的“智慧”地理信息共享服务平台的设计与实现    徐德军;

多目标粒度支持向量机及其应用研究    刘宏兵

多目标进化算法及其在轧制规程优化中的应用研究    李勇

因特网QoS路由算法研究    郑彦兴

基于决策者满意度的多目标模糊优化算法研究    胡超芳

稳健性优化设计理论与方法及其在固体火箭发动机中的应用研究    窦毅芳

新医改时代中国大型医药批发企业现代物流体系建设研究    周志刚

HAZ-China地震灾害损失评估系统设计及初步实现    陈洪富

云计算环境下用户行为认证与安全控制研究    陈亚睿

林业资源信息云计算服务体系研究    孙伟

认知无线网络协作频谱感知、协作传输、频谱切换技术研究    郅希云

基于云计算的券商网络营销服务平台研究与设计    胡清

基于云计算的智能手机数据挖掘平台的架构和实现    李婵

基于云计算技术的应用软件商店社区系统研究与开发    顾紫龙

农业科研云原型系统设计与应用理论研究    郭雷风

基于云计算的协作学习在初中信息科技课中的实践研究    陈云鹤

基于FLEX的义工联管理系统在RIA网络的研究与实现    杨健

基于云计算理论的图书馆管理系统研究    郑燕平

基于云计算的寻畅网数据管理平台开发    谢家旺

基于云计算的海量数据存储技术的研究及应用    陈璐

基于云计算技术的设备管理系统研究与开发    赵冰

Kμ波段硅基MEMS可重构微型天线设计    郭兴龙;蔡描;刘蕾;李国栋;赖宗声;

微带可重构天线的初步探讨    肖绍球,王秉中

基于微遗传算法的微带可重构天线设计    肖绍球,王秉中

中国物联网信息服务系统研究    宁焕生;张瑜;刘芳丽;刘文明;渠慎丰;

MPI程序同步通信基本模型死锁检测    廖名学;范植华;

虚拟机全系统在线迁移    张彬彬;罗英伟;汪小林;王振林;孙逸峰;陈昊罡;许卓群;李晓明;

全球物联网发展及中国物联网建设若干思考    宁焕生;徐群玉;

基于无等待约束的供应链在线调度问题    常桂娟;张纪会;

炼钢—连铸—热轧一体化集成调度管理    孙福权,郑秉霖,唐立新,崔建江,冯少丽

一类加工时间依赖资源的排序问题    唐恒永,赵传立,赵琨

基于Hadoop的海量数据处理平台研究    丁辉;张大华;罗志明;

    乐天编译

云计算数据中心结构及其调度机制研究    刘晓茜

基于Hadoop平台的作业调度研究    任萱萱

非支配排序遗传算法(NSGA)的研究与应用    高媛

单目标和多目标全局优化算法设计    蒋勇

基于Hadoop的海量数据处理模型研究和应用    朱珠

基于Hadoop平台的通信数据分布式查询算法的设计与实现    陈勇

pc集群作业调度算法研究    孟令芬

Hadoop平台下的作业调度算法研究与改进    夏祎

以策略为机制的网格任务调度模型研究    周维;罗泽;南凯;阎保平;

网格任务调度模型的研究    段新华;

μC/OS-Ⅱ任务调度模型的分析与改进    柳艳莉;刘宏伟;陈振华;

异构计算环境下任务调度模型的启发式算法研究    戴娜;肖杰;邸瑞华;

网格任务调度机制的研究    李力;薛胜军;

一种基于有向无环图的相依性网格任务调度算法    余谅;周激流;

异构计算环境下任务调度模型的启发式算法研究    戴娜;肖杰;邸瑞华;

成像卫星综合任务调度模型与优化方法研究    王钧

基于负载均衡的节能任务调度模型及其算法研究    崔悦

分布式环境下的格网坐标转换方法与应用    许琳琳