摘要：随着全球计算机数量的快速增长,由此引起的碳排放带来的温室效应已经越来越受到国际关注.绿色节能的研究已经变得越来越重要.提出一种云环境下的绿色计算模型.该模型从程序设计语言、绿色数据中心框架构建、绿色分布式文件系统策略的角度详细做了研究.针对互联网应用的主要特点,详细分析了该模型的主要特征及其设计理念和方法.基于该模型,将为有效的绿色节能带来新的设计思路和方法,为以后绿色节能的研究提供基础.

摘要：对科学计算问题中的节能减排技术进行研究,在动态电压调节技术的基础上,提出一种节能的并行计算设计模型。该模型在保证整个并行任务总的执行时间不增加的基础上,充分适当延长非关键路径上任务的执行时间,从而降低处理器的功耗,达到节能的目的。采用高斯约当算法进行评测,结果证明,矩阵的维数越大,产生的任务越多,该并行设计模型的节能效果越明显。最高可节省38.4%。

摘要：针对云计算中能源消耗缺少全面分析和度量的问题,从生态系统角度出发,提出基于层次结构的绿色计算生态系统,设计绿色计算生态系统能耗分析模型,并对其能耗因子进行分析。通过ACTTest实验测试程序,对绿色计算生态系统中的Web构件、集群技术和调用开销能耗进行测试。测试结果表明,该系统具有较好的节能效果,并且可实现绿色计算。

摘要：云计算技术的日益更新,使得云计算服务的用户规模也不断增大,但其中存在许多不合理的任务调度策略,从而导致了大量的能源浪费。绿色云计算根据用户需求,针对任务调度模块提出一种行之有效的实施方案,从而降低云计算系统能耗。基于负载均衡机制和动态任务调度策略,设计了一种绿色云计算体系结构和能耗优化模型。实验结果证明了该方法的可行性和有效性。

摘要：计算机系统的性能优化研究早期关注硬件性能,后来更关注软件性能.能耗优化研究与之类似,近年来,面向软件或代码的系统能耗优化方法研究受到重视,而算法作为代码的抽象,其能耗评价技术更是一个研究重点.现有算法能耗研究大多针对特定算法以及特定运行环境,且和编程语言或硬件特性相关,并不具有普适性.比照算法的时间复杂度和空间复杂度,提出能耗复杂度是认知算法能耗特性的有效模型.首先,以图灵机为起点,建立更适于算法能耗分析的能耗图灵机,并定义算法能耗复杂度,为评价和优化算法能耗提供理论依据;然后,分析算法能耗与算法空间复杂度、时间复杂度、存储和运算语句的交叉度之间的关系,并设计利用后两者推导能耗复杂度的方法;最后,实验验证算法能耗复杂度的正确性.能耗复杂度的定义将为设计更低能耗的算法、算法选择以及算法能耗优化提供理论依据.

摘要：降低网络设备能耗已经成为当前研究的热点.文中,作者设计了一种能够实时适应流量变化的动态自适应频率调整方法FASS,它能根据处理模块的负载,实时地调整模块的工作频率,从而有效降低模块的能耗.同时,作者通过修改NetFPGA的参考路由器设计,将FASS添加到数据包处理模块中来验证FASS的性能.马尔可夫模型分析结果和实际实验的测试结果表明,在仅增加可容忍的延迟的情况下,FASS在多种不同的负载情况下,都能有效地降低模块功耗.另外,作者的工作说明FASS可以应用于实际的物理设备中以实现节能.

摘要：与传统数据中心节能算法不同,MapReduce计算任务的数据依赖性使得设计HDFS(Hadoop Distributed File System)节能算法时必须保证集群中所有数据块的可用性,即任意数据块或其副本中的至少一块处于活动状态.根据HDFS集群结构与数据块存储等特点建立了DataNode节点矩阵、节点状态矩阵、文件分块矩阵、数据块存储矩阵与数据块状态矩阵,为后续研究建立了基础模型.结合数据块状态矩阵与数据块可用性之间的关系设计了DataNode节点休眠验证算法.概率分析了由于机架感知的存储策略带来数据块分布的随机性,使得在不改变数据块存储结构与存储策略的情况下并不能通过休眠DataNode节点达到节能的目的.进而设计了数据块存储结构配置节能算法与基于对称数据块存储策略下的节能算法,分别从改变数据块的存储结构与存储策略两方面对HDFS进行节能改进.实验结果表明:两种节能算法都能解决HDFS集群的能耗低利用率问题,并且集群负载越低节能效率越高.

摘要：为了节约能源并保障服务质量(quality of service,QoS),提出了一种保障服务质量的节能流媒体存储系统的设计。通过动态的磁盘分组和实时的数据交换,将所有磁盘划分为重负载的性能磁盘组和轻负载的节能磁盘组。提出视频数据分块算法,并用以提高系统的节能效果和服务质量。实验数据表明:该系统适应流媒体应用的特点,在保障服务质量的前提下,节能效果是FT算法的16.34倍、PDC算法的4.47倍。

摘要：绿色计算中,复杂系统的绿色评价是一个重要的研究课题,其核心任务是判断运行时时间、空间资源消耗是否满足环境约束或限定.设计时,采用模型检测技术,自动、完备、高效地进行绿色评价,是一种新颖且有效的解决方案,但可能出现的状态爆炸问题将影响评价成败或效率.引入随机决策过程作为绿色评价模型;用时态逻辑刻画包含行为正确性及时间、空间资源约束的绿色评价指标;定义不确定语义理解下评价模型状态的互模拟等价规则,给出互模拟商的构造方法以及商模型调度,并比较等价语义下的行为机理;运用结构化归纳法证明互模拟等价保持评价结论.分析表明,互模拟等价可用作状态约简手段,为基于模型的绿色评价提供理论支撑和技术手段.

摘要：当前,云数据中心的能耗问题已成为业界关注的热点.已有研究工作大多致力于从技术角度降低数据中心的能耗,或在能耗与性能之间寻求一种最佳的折衷.云计算作为一种商业计算模式,已有研究成果很少考虑到云定价策略对能耗管理机制的影响.文中提出了基于动态定价策略的数据中心能耗成本优化方案.建立起服务价格和能耗成本的统一模型,通过研究两者之间的关系.协同优化服务价格与能耗成本,使数据中心的收益达到最优.鉴于数据中心规模庞大、承载任务繁重等特点,论文采用基于重载近似的大规模排队系统来对数据中心建模,根据不同数据中心间的服务需求量和电价差别,设计了多数据中心间的负载路由机制,旨在削减数据中心的整体能耗成本.针对单个数据中心,定义了双阈值策略以动态调节服务器的各种状态(On/Off/Idle等),从而使数据中心能耗成本得到进一步优化.实验结果表明,论文提出的解决方案能够在满足用户QoS需求的前提下,较好地优化数据中心能耗成本,同时使数据中心的收益达到最优.