题目：IAAS云平台中面向节能的资源调度策略研究

近年来，云计算技术的快速发展与逐渐成熟，使云计算数据中心的规模不断扩大，云计算数据中心的高能耗问题成为各界十分关注的焦点。数据中心服务器数量的大量增加、资源利用率过低，导致了电能巨大的浪费，而且数据中心的电能消耗每年还以12%的速度增长。如何降低数据中心的电能消耗不仅对于提高企业利润还是对于减少环境污染都具有重要的意义。

针对数据中心的高能耗问题，本文从软件层面上通过合理的资源调度策略，提高物理机的资源利用率，充分利用数据中心的资源，降低数据中心的电能消耗。研究如何在缩短任务完成时间的前提下，提高数据中心的资源利用率，使用较少的物理资源运行任务，达到降低运营成本，节约电能消耗的目的，是本文所要研究的内容。

本文提出了一种面向节能的资源调度策略，分为云任务层的资源调度和虚拟机层的资源调度。核心思想是在尽量缩短任务完成时间的前提下，使用较少的物理主机执行任务，将空闲的物理主机关停或者切换到低功耗状态，减少数据中心的电能消耗。此外，设计和实现节能策略的验证工具验证节能策略的有效性和节能效果。具体研究内容如下：

（1）云任务层的资源调度提出一种基于粒子群的任务调度算法MPSO，以任务完成时间作为约束函数，保证云任务完成质量，将云任务分配到最适合的虚拟机上，减少云任务的完成时间。

（2）虚拟机层的资源调度提出一种节能整合策略，具体包含虚拟机部署算法MBFD、最小迁移的虚拟机迁移算法以及物理主机过欠载检测算法和关机休眠算法。虚拟机层的节能调度策略是通过虚拟机的部署和迁移，将虚拟机分配到尽量少的物理主机上，提高每个物理主机的资源利用率，达到降低数据中心电能消耗的目的。

（3）设计并实现验证节能策略的模拟仿真工具。对于所提出的节能策略，需要对其有效性和节能效果进行验证。本文在云计算模拟仿真框架CloudSim的基础上扩展实现了节能策略的验证工具PSOSim。利用PSOSim验证工具可以模拟仿真IAAS云平台，并验证节能策略的有效性和节能效果。

研究成果通过实验进行验证。结果表明本文研究的面向节能的资源调度策略在缩短任务执行时间的同时，提高了物理资源的利用率，达到了降低数据中心电能消耗的目标。