基于混合云的數(shù)據(jù)中心成本優(yōu)化研究.pdf

1、伴隨著云計(jì)算的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心變得愈加普及。數(shù)據(jù)中心在為大型數(shù)據(jù)處理和服務(wù)計(jì)算等應(yīng)用提供大量資源的同時(shí)，也帶來(lái)了高額的運(yùn)作成本。因此，最小化數(shù)據(jù)中心的運(yùn)作成本變得至關(guān)重要。本文通過(guò)研究數(shù)據(jù)中心成本優(yōu)化的三個(gè)問(wèn)題來(lái)最小化數(shù)據(jù)中心的成本。針對(duì)具體的數(shù)據(jù)中心成本優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的近似算法并從理論上分析了算法的性能。
　　首先，針對(duì)數(shù)據(jù)中心用電成本受實(shí)時(shí)電價(jià)變動(dòng)影響的特點(diǎn)，本文研究了動(dòng)態(tài)電價(jià)下最小化云計(jì)算數(shù)據(jù)中心成本的虛擬機(jī)整合問(wèn)題，分

2、別針對(duì)離線情景和在線情景設(shè)計(jì)近似算法。針對(duì)離線情景，設(shè)計(jì)近似比為5的近似算法，即算法的解總是在最優(yōu)解的5倍以內(nèi)。對(duì)于在線情景，提出競(jìng)爭(zhēng)比為O(Lmax/Lmin)的算法，使得即使在最差的情況下在線算法的解也不會(huì)超出離線最優(yōu)解的倍。這里，Lmax/Lmin表示所有虛擬機(jī)中最長(zhǎng)處理時(shí)間與最短處理時(shí)間的比率。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了算法的平均性能與最優(yōu)解非常接近。
　　然后，針對(duì)混合云數(shù)據(jù)中心需要租用公有云來(lái)處理額外請(qǐng)求的特點(diǎn)，研究

3、突發(fā)訪問(wèn)下基于混合云的數(shù)據(jù)中心的任務(wù)調(diào)度問(wèn)題，降低混合云的成本。本文設(shè)計(jì)基于李雅普諾夫優(yōu)化的在線算法以最小化混合云的總成本。同時(shí)，從理論上證明在線算法的解可以逼近最優(yōu)解到任意倍數(shù)以內(nèi)。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的在線算法可以有效地降低在突發(fā)訪問(wèn)下混合云數(shù)據(jù)中心的成本。
　　最后，注意到突發(fā)訪問(wèn)中的一些任務(wù)請(qǐng)求需要被丟棄以保證服務(wù)延遲，本文研究丟包情況下基于混合云的數(shù)據(jù)中心成本優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。設(shè)計(jì)基于李雅普諾夫優(yōu)化的在線算法