容器(Container)技术作为一种轻量级虚拟化技术得到了迅速发展和广泛关注，并成为云环境的主要部署模型之一。在云计算(Cloud Computing)领域，基于容器技术形成了新型服务模式:容器即服务(Container as a Service，CaaS)。在CaaS服务模式下，容器运行在主机所托管的虚拟机中。由于云环境的复杂性和动态性，云数据中心可能会出现高能耗、资源利用率低下、服务水平协议(Service Level Agreement，SLA)违反等问题。为了解决上述问题，容器整合(Container Consolidation)作为一种有效的解决方案被提出。本文重点研究通过容器整合框架和算法来提高云数据中心的能效。本文的主要研究工作和关键的创新点如下:
　　1.本文调研了云数据中心的节能技术，并按照使用环境分成无虚拟化环境下的节能技术和虚拟化环境下的节能技术。针对混合虚拟化环境，本文提出了支持容器整合的系统架构，为后续容器整合框架和算法研究提供夯实的基础。
　　2.针对现有工作在CaaS服务模式下没有充分考虑虚拟层对于服务质量和能耗的影响，本文提出了容器整合框架FFCC。FFCC框架的容器整合功能由四个功能模块支撑，分别是虚拟机状态检测模块、主机状态检测模块、过载容器整合模块和欠载容器整合模块。实验结果表明，在相同的选择算法下，虚拟机过载阈值和主机欠载阈值都为0.7时，FFCC达到最高能效。与FACC的对比实验结果表明，FFCC具备优异的性能，能够大幅减少容器迁移次数，降低能耗和SLA违反，最终提高云数据中心的能效。在相同的选择算法下，FFCC的能效值高于FACC，平均提升了3.2倍。
　　3.针对现有容器整合算法降低能耗效果不佳，本文提出了容器整合算法GRU-ESCC。由于精确地资源预测能够有效地提升资源配置和资源调度效果。为了提高资源预测精度，本文提出了混合预测方法GRU-ES，该方法结合了门控递归单元(Gate Recurrent Unit，GRU)和指数平滑(Exponential Smoothing，ES)方法。实验结果表明，GRU-ES的预测准确性高于其他对比预测方法。本文利用GRU-ES方法预测虚拟机资源利用率和主机资源利用率，根据预测结果判断虚拟机和主机的状态，并且进一步形成了容器整合算法GRU-ESCC。实验结果表明，GRU-ESCC能够降低能耗和SLA违反指标，从而提升云数据中心的能效，最高提升131.4％，平均增幅达到65.9％。