大规模网络服务系统节能机理的建模和控制研究

针对大规模网络服务系统通常按照系统的满负载运行配置资源这一现状，本课题根据用户访问模式和业务负载量，将服务系统的能耗划分成多个能量层级，采用超时策略和服务迁移技术驱动服务资源的休眠/唤醒，自适应调整系统的能量层级，在此节能机理上建立了一种基于事件驱动的半Markov控制过程，通过对事件的分类，外部事件生成控制策略驱动系统在不同能量级之间切换，在固定能量级下，内部事件生成控制策略驱动系统在确保QoS性能的状态中运行，从状态空间上将系统分为两个层级，应用递阶协同控制方法以实现系统性能/能耗最优化目标。并将上述理论应用到实际系统，以探索大规模网络服务系统形成自配置、自恢复、自优化的节能控制策略方案。

针对大规模网络服务通常按照系统的满负载运行配置资源这一现状，本课题根据用户访问模式和业务负载量，采用超时策略驱动服务器的休眠/唤醒，自适应调整系统的能量层级，在此节能机制上建立了一种基于事件驱动的（半）Markov控制过程，通过对事件的分类，从状态空间上将系统划分成多个层级，并应用切换控制方法以实现系统性能/耗能最优化目标。将上述理论应用到实际系统，以研究大规模网络服务系统形成自配置、自恢复、自优化的节能技术的控制策略方案，研究工作主要涉及到针对大规模复杂网络系统网络拓扑结构改变所引起模态的切换以及状态过程的时滞等特性,建立了Markov切换动力学模型, 给出了业务负载量趋于稳定或同步的充分条件; 提出了多能量级（半）Markov切换空间控制过程以及基于事件驱动的多层级切换和控制的基本理论; 开展了大规模网络服务系统节能机理研究，在确保QoS的前提下，基于大偏差原理对业务负载率进行预测，根据系统负载量的变化，采用超时策略来驱动服务系统的动态的切换，自适应地调整系统的服务能力，降低系统的能耗；从系统和应用层面出发，利用业务平台的特性，开展了多能量级节能模型在多媒体服务器集群系统，无线通信中多级电源管理和带宽分配中的具有QoS保障的节能控制等问题研究，为实现信息领域里的绿色计算，支持国家可持续发展战略提供了一种高性能节能方案。