绿色数据中心的计算任务优化调度策略研究

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随着环保意识的提高和能源危机的迫近,新型绿色数据中心的能源供应方式、结构设计得到广泛的关注和研究,任务调度策略是数据中心能耗管理的重点研究内容。不同于传统数据中心,新型绿色数据中心的任务调度策略不仅要考虑使整个作业在最短时间内完成,同时需要考虑可再生能源的利用率,降低碳排放。如何对任务进行调度决定着绿色数据中心的成败,显著影响数据中心的性能,因而此课题具有十分重要的理论和实际意义。本文对新型绿色数据中心进行系统模型构建,设计和实现了数据中心内任务调度策略,主要包括:  首先,建立部分受供于可再生能源的绿色数据中心系统模型。系统的数学模型包括任务模型、能源模型和调度模型,模型中考虑了计算节点的异构性和任务的依赖性。  其次,设计和实现了基于任务特性的智能调度策略。该调度策略保证任务依赖性不被破坏的情况下,根据任务特性选择更加合理的计算节点及时隙,提高可再生能源利用率、降低运营成本及降低任务完成时间。实验结果证明,相对于绿色调度策略、廉价调度策略和贪婪绿色调度策略,智能调度策略是一种高效的任务调度策略。  最后,对已提出的智能调度策略进一步优化。针对在同层级任务调度次序只单独考虑时间因素而过于单一的问题,引入静态调度中基于表结构调度的思想,使任务优先级设置更加合理。实验结果证明,优化改进后的智能调度策略能提高系统性能。
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