電力云計(jì)算平臺(tái)資源調(diào)度策略的研究.pdf

1、智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)種類與規(guī)模正以前所未有的速度不斷增加和積累，標(biāo)志著電力系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)給電網(wǎng)信息平臺(tái)的存儲(chǔ)、管理與分析能力帶來了極大的挑戰(zhàn)，而現(xiàn)有的硬件設(shè)施和計(jì)算能力已難以適應(yīng)未來電力系統(tǒng)在線分析和實(shí)時(shí)控制所要求的計(jì)算能力和存儲(chǔ)要求。云計(jì)算以其擴(kuò)展靈活、存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力強(qiáng)大而引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注,學(xué)術(shù)界也對(duì)將云計(jì)算引入電力系統(tǒng)構(gòu)建電力統(tǒng)一云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行了大量的研究。然而構(gòu)建電力云計(jì)算平臺(tái)的同時(shí)也會(huì)引入云計(jì)算中普遍存

2、在的問題，例如集群中的單點(diǎn)失效問題、服務(wù)質(zhì)量問題、資源的有效利用問題和能耗問題等。
　　本文分析電力云計(jì)算平臺(tái)、云計(jì)算單點(diǎn)失效和云計(jì)算資源調(diào)度的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，首先結(jié)合電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求和云計(jì)算最新發(fā)展，給出了一種基于開源OpenStack和Hadoop的電力云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)方案。然后，鑒于Hadoop存在主節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)失效問題，給出一種對(duì)主控制節(jié)點(diǎn)雙機(jī)熱備以解決單點(diǎn)失效的方案。最后，通過分析電力云計(jì)算平臺(tái)的資源調(diào)度問題，給出一種基于

3、虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的資源調(diào)度策略。針對(duì)上述問題中的資源調(diào)度策略，本文詳細(xì)分析了在虛擬機(jī)遷移過程中，通過基于平滑指數(shù)預(yù)測(cè)模型的雙閾值策略進(jìn)行熱點(diǎn)確定，利用遷移效果和遷移速度相結(jié)合的方式選擇虛擬機(jī)，在選擇遷移目標(biāo)階段，本文采用基于退火思想的粒子群優(yōu)化算法對(duì)目標(biāo)主機(jī)進(jìn)行搜索，在目標(biāo)主機(jī)確定階段利用輪盤賭思想實(shí)現(xiàn)遷移的長(zhǎng)期優(yōu)化效果。其中優(yōu)化目標(biāo)綜合考慮服務(wù)質(zhì)量、資源利用率和集群能耗三個(gè)方面。
　　根據(jù)電力仿真計(jì)算的特點(diǎn)，利用CloudSim平

4、臺(tái)對(duì)電力仿真云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行虛擬機(jī)初始化放置和資源調(diào)度實(shí)驗(yàn)。結(jié)合本文提出的基于預(yù)測(cè)的雙閾值確定熱點(diǎn)、綜合考慮遷移效果和遷移時(shí)間的虛擬機(jī)選擇策略，將引入退火思想的粒子群長(zhǎng)期優(yōu)化算法、標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法、無預(yù)測(cè)的貪心算法和無遷移的虛擬機(jī)順序放置算法進(jìn)行比較，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了本文給出的優(yōu)化粒子群算法結(jié)合資源調(diào)度策略在服務(wù)等級(jí)合約(SLA)、剩余資源利用率、平臺(tái)能耗以及遷移次數(shù)方面均有明顯優(yōu)化效果。驗(yàn)證了本文提出的資源調(diào)度策略能夠保證電力云計(jì)算