题目：面向数据中心的能耗建模与资源调度算法研究

商业和科学应用对计算能力的需求，促进了大规模数据中心的飞速发展。这些发展的背后，是电能的大量消耗。在数据中心的环境中，硬件规模几乎可以无限扩展，这使得过去分散的能耗问题变成了集中的能耗问题。因此深入研究数据中心的节能问题是有重要意义的。为此，本文提出了一个服务器能耗模型和面向数据中心的具有能耗意识的资源调度算法，并在模拟环境中验证了该算法的有效性。本文从处理器性能计数器和系统使用情况入手，结合多元线性回归和非线性回归的数学方法，分析总结了不同参数和方法对服务器能耗建模的影响，提出了适合服务器的能耗模型，并将该模型集成到了集群的监控系统之中。同时，本文也提出了具有能耗意识的资源调度算法Best-Fit-Power。该算法首先定了集群模型和操作行为，然后从虚拟机的放置和迁移两个角度入手，优化虚拟机在集群上的调度，并和解决传统装箱问题的轮询调度、First-Fit-Resource和Best-Fit-Resource算法做了详细比较。结合实际应用，本文改进了基于Cloudsim的集群能耗模拟框架，并提出了基于能耗的工作分类方案。在该模拟框架上，对提出的具有能耗意识的资源调度算法Best-Fit-Power和其它调度算法进行实验比较。实验从集群能耗、服务等级协议破坏、虚拟机迁移和节点关闭次数等多个方面证明了该算法的有效性。