發(fā)布時(shí)間：2016-11-13 15:11

  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬架構(gòu)的模塊化數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安建筑科技大學(xué)》 2015年

基于虛擬架構(gòu)的模塊化數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理研究

阮順領(lǐng)  

【摘要】：近年來,隨著企業(yè)信息化和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,促使數(shù)據(jù)中心的數(shù)量持續(xù)快速增長,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和復(fù)雜性也日益增大,進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的能耗成本占總運(yùn)營成本的比重越來越大。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)器導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的能耗成本以平均每年20%的速度增長,并使得數(shù)據(jù)中心約60%的資產(chǎn)支出和50%的運(yùn)營成本都與能耗有關(guān)[1]。然而,由于數(shù)據(jù)中心的資源利用率整體偏低,大部分能耗由閑置服務(wù)器或過度制冷等因素所消耗,因此,數(shù)據(jù)中心的節(jié)能問題受到了極大的關(guān)注。隨著“軟件定義的數(shù)據(jù)中心”被提出,運(yùn)用虛擬化手段對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能管理將成為主要發(fā)展方向。本文以構(gòu)建虛擬化的綠色數(shù)據(jù)中心作為研究出發(fā)點(diǎn),通過虛擬化手段將數(shù)據(jù)中心的物理資源變成邏輯的資源集,并采用模塊化的方式對物理資源進(jìn)行封裝部署,然后對模塊化的數(shù)據(jù)中心設(shè)備進(jìn)行動態(tài)調(diào)度管理,提高設(shè)備的整體利用率,從而節(jié)約整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗成本。本文分別從以下幾個(gè)方面展開研究:(1)虛擬架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心能耗優(yōu)化研究。首先,通過對數(shù)據(jù)中心能耗因素的分析,識別出數(shù)據(jù)中心的主要耗能設(shè)備,并建立數(shù)據(jù)中心的綜合能耗模型和主要耗能設(shè)備的能耗模型。然后,基于物理資源虛擬化調(diào)度的管理方法,建立數(shù)據(jù)中心主要能耗設(shè)備的虛擬化調(diào)度管理模型,為進(jìn)行數(shù)據(jù)中心動態(tài)節(jié)能管理提供重要的理論基礎(chǔ)。(2)數(shù)據(jù)中心計(jì)算資源虛擬化節(jié)能管理研究。首先,根據(jù)計(jì)算資源虛擬化遷移理論,構(gòu)建了數(shù)據(jù)中心計(jì)算資源虛擬化節(jié)能調(diào)度過程模型。然后,通過設(shè)計(jì)計(jì)算資源的遷移時(shí)機(jī)、遷移對象和目標(biāo)主機(jī)的選擇策略,為計(jì)算資源的動態(tài)調(diào)度提供了準(zhǔn)備條件。最后,在構(gòu)建計(jì)算資源動態(tài)遷移架構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出計(jì)算資源動態(tài)遷移拷貝方法和遷移調(diào)度算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心計(jì)算資源的動態(tài)節(jié)能管理。(3)基于協(xié)同調(diào)度的動環(huán)資源節(jié)能管理研究。根據(jù)數(shù)據(jù)中心動環(huán)資源與計(jì)算資源的關(guān)系特點(diǎn),建立數(shù)據(jù)中心動環(huán)資源協(xié)同管理模型,并提出計(jì)算資源與制冷資源、配電資源的協(xié)同管理策略。通過對數(shù)據(jù)中心溫度場分布插值和溫度場異常點(diǎn)評估方法的深入研究,有效識別出數(shù)據(jù)中心對制冷資源的需求分布情況,并基于按需供應(yīng)的思想對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行精確制冷管理。最后,基于以上協(xié)同節(jié)能管理研究的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)中心動環(huán)資源協(xié)同調(diào)度架構(gòu)、協(xié)同調(diào)度規(guī)則和調(diào)度算法。(4)數(shù)據(jù)中心能效管理綜合評價(jià)研究。首先,對數(shù)據(jù)融合分析理論進(jìn)行研究,為進(jìn)行數(shù)據(jù)中心能耗數(shù)據(jù)融合分析提供了理論基礎(chǔ)。然后,根據(jù)數(shù)據(jù)中心能耗數(shù)據(jù)源的特點(diǎn),提出了數(shù)據(jù)中心能耗數(shù)據(jù)融合方法。最后,在對數(shù)據(jù)中心多種能效評價(jià)方法研究的基礎(chǔ)上,提出了基于數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)中心能效管理綜合評價(jià)方法和評價(jià)模型,為對數(shù)據(jù)中心的能效進(jìn)行循環(huán)優(yōu)化調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)。(5)數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析。在上述理論研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)據(jù)中心管理中的實(shí)際需求,對數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理軟件系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),并將其部署到實(shí)際項(xiàng)目中,對所研究的節(jié)能管理方法進(jìn)行驗(yàn)證分析。實(shí)踐證明,運(yùn)用本文研究的數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理方法,可有效提高模塊化數(shù)據(jù)中心的整體能效。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP308
【目錄】：

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5 張赪軍;黃紅梅;白小霞;朱靖;;構(gòu)建企業(yè)級虛擬數(shù)據(jù)中心[A];第六屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

6 關(guān)亞東;;財(cái)經(jīng)傳媒數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢[A];中國新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會2013年學(xué)術(shù)年會、五屆五次理事會暨第六屆“王選新聞科學(xué)技術(shù)獎”和優(yōu)秀論文獎頒獎大會論文集（廣電篇）[C];2013年

7 沈潔;王浩;;云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的節(jié)能結(jié)構(gòu)及評測[A];2013年中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會年會論文集[C];2013年

8 劉濤;;論數(shù)據(jù)中心在煙草商業(yè)企業(yè)的應(yīng)用[A];中國煙草行業(yè)信息化研討會論文集[C];2004年

9 謝信耐;;以信息化促進(jìn)體院管理改革——構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的設(shè)想[A];第七屆全國體育科學(xué)大會論文摘要匯編（二）[C];2004年

10 羅彤;吳蕾;江寶東;;環(huán)保信息數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)初探[A];2007中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;[N];計(jì)算機(jī)世界;2004年

2 本報(bào)通訊員 曹軍;[N];中國城鄉(xiāng)金融報(bào);2007年

3 潘竑;[N];金融時(shí)報(bào);2007年

4 ;[N];金融時(shí)報(bào);2007年

5 王悅承;[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

6 ;[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

7 劉學(xué)習(xí);[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

8 訊源 編譯;[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

9 楊霞清;[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

10 楊青峰;[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 阮順領(lǐng);基于虛擬架構(gòu)的模塊化數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 劉曉茜;云計(jì)算數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)及其調(diào)度機(jī)制研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 敬思遠(yuǎn);面向綠色虛擬數(shù)據(jù)中心資源管理的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

4 陳輝;基于虛擬化環(huán)境的數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

5 張鵬;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的流量管理和優(yōu)化問題研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

6 王智明;云數(shù)據(jù)中心資源調(diào)度機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

7 孫鑫;面向云環(huán)境數(shù)據(jù)中心的高效資源調(diào)度機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

8 曹家鑫;數(shù)據(jù)中心中的一種可擴(kuò)展和高效的可靠組數(shù)據(jù)傳輸方法[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

9 馮振乾;云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬隔離技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

10 王聰;虛擬數(shù)據(jù)中心非樹狀拓?fù)浼皫�寬�?yōu)化分配技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李時(shí)樞;綠色I(xiàn)T在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究[D];西南財(cái)經(jīng)大學(xué);2008年

2 栗民;J公司云計(jì)算數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理研究[D];廣東商學(xué)院;2013年

3 王澤青;中國大陸不同氣候分區(qū)數(shù)據(jù)中心自然冷卻模式的PUE分析[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

4 劉龍;數(shù)據(jù)中心虛擬防火墻的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

5 董鳳江;煙草貿(mào)易數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

6 張熒允;基于虛擬技術(shù)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)研究[D];天津大學(xué);2010年

7 叢學(xué)斌;基于云形態(tài)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)訪問的實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2012年

8 杜剛;分布式層次化網(wǎng)絡(luò)平臺及數(shù)據(jù)中心的分析與設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2012年

9 張琦;電信企業(yè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2010年

10 白小云;貴州地稅省、市兩級數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)[D];湖北大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬架構(gòu)的模塊化數(shù)據(jù)中心節(jié)能管理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：173309