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面向能耗优化的云渲染系统任务调度策略
  • ISSN号:0253-987X
  • 期刊名称:《西安交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP399[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:西安交通大学电子与信息工程学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61202041,91330117); 国家高技术研究发展计划资助项目(2012AA01A306,2014AA01A302)
中文摘要:

针对云渲染系统中由于渲染节点与任务不匹配调度而带来的能耗浪费问题,提出一种通过任务调度方式来优化系统能耗的策略。为了形式化描述系统的整体能耗,综合考虑节点空闲能耗和任务运行能耗,建立渲染任务能耗模型;以降低系统总体能耗为优化目标,根据渲染任务之间无依赖性的特点,将任务调度序列拆分成子序列,利用模拟退火思想,通过优化子序列任务调度提高节点利用率、减少节点空闲能耗,以此降低系统全局任务的能耗;采用矩阵存储子序列任务的能耗,以空间换时间的方式降低策略的时间复杂度。实验结果表明:该策略在多渲染作业环境中能耗优化效果比先进先出算法提升了43.4%,比能耗感知的调度算法提升了6.7%,能够有效降低云渲染系统的总体能耗,同时具有良好的扩展性,使云渲染系统的能耗效率和整体性能得到提升。

英文摘要:

A task scheduling strategy with optimized energy consumption for cloud rendering systems is proposed to solve the problem that the mismatching task scheduling on render nodes causes a great waste of energy consumption.A rendering task energy consumption model is presented to describe formally the overall energy consumption of a system and takes both the idle and the task running energy consumptions of each node into account.The optimization object is to reduce the overall energy consumption of the system,and the strategy divides the task scheduling sequence into subsequences based on the non-dependence characteristic among rendering tasks.The simulated annealing ideology is used to optimize the scheduling of the subsequence tasks,to improve the utilization ratio of the nodes and to reduce the idle energy consumption of nodes so that the energy consumption for the overall system is reduced.Moreover,the strategy adopts a way of space in time to reduce the time complexity by using a matrix to store the energy of subsequence tasks.Experimental results and comparisons with the FIFO algorithm and EMRSA(energy-aware MapReduce scheduling)algorithm in a multi jobs measurement show that the energy optimization performance of the proposed strategy has improved about 43.4%and 6.7%,respectively,that is,the proposed strategy effectively reducesthe overall energy consumption for cloud rendering systems.Moreover,the proposed strategy possesses better expansibility.It can be concluded that the proposed strategy can improve the energy efficiency and overall performance of cloud rendering systems.

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期刊信息
  • 《西安交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人共和国教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:陶文铨
  • 地址:西安市咸宁西路28号
  • 邮编:710049
  • 邮箱:xuebao@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82668337 82667978
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-987X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1069/T
  • 邮发代号:52-53
  • 获奖情况:
  • 美国《工程索引》(EI光盘版)定期收录的中文期刊,《中文核心期刊目录总览》综合类核心期刊,科技部《科技论文统计与分析》统计源,《中国科学引文数据库》刊源,获全国高校优秀科技期刊一等奖,“百种中国杰出学术期刊”称号,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27275