基于CloudSim的Web集群节能部署仿真平台的研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yujiankaka
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随着Web应用在互联网上的比例逐年增加,Web集群服务器(简称Web集群)也逐渐成为大型网站运营商解决高访问量和高服务质量等要求的最佳选择。虽然集群能够提供高可扩展性、高可用性、高性能和高性价比的服务,但是这些高质量的服务是需要消耗大量的电能,这会导致高操作成本以及二氧化碳的大量排放等问题。为了解决Web集群能耗问题,研究人员从硬件和软件各方面提出了多种节能方案,并且利用真实环境或者仿真环境进行测试评估。采用真实的Web集群测试是不切实际的,不仅会消耗大量的设备、时间及能源,而且会影响正常服务的运行。  为了方便研究人员评测新的Web集群节能部署策略或者为其选择关键参数,我们提出了一种基于CloudSim的Web集群节能部署仿真平台。该平台能够仿真Web集群的实际运行,Web请求的产生、调度和服务,以及两种重要的节能措施,即服务器的动态开/关和CPU动态频率调整;其支持周期式的和事件式的部署触发方式,并能计算请求平均响应时间、请求丢弃率和集群能耗等重要性能指标。特别地,由于考虑了现实中服务器的各种可能状态和子状态,以及各种状态之间的转换,因而能耗的计算较为准确。部件之间的松耦合设计以及良好的数据结构设计使得该平台结构清晰、扩展性好,便于用户自定义请求负载特性,调度算法以及部署算法,并且通过动态代理技术实现可扩展部件的PnP(Plug and Play,即插即用)特性。此外,该平台具有良好的可配置性,部件以及部件所需的参数可在XML(eXtensible Markup Language,可扩展标记语言)配置文件中进行配置。最后实验部分提出了两种节能部署策略:基于阈值的贪婪部署策略和基于概率调度的贪婪部署策略,并利用所设计的平台对其进行仿真。仿真结果验证了策略的有效性以及仿真平台的可行性。
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