本发明涉及一种基于模型预测控制的云服务器弹性伸缩与性能优化方法。本发明包括对服务器功耗的控制和对虚拟机应用级性能的控制，其中集群级功率控制环中功率控制器通过动态电压和频率调整（DVFS）调整每个服务器的CPU频率，动态控制集群中所有服务器的总功耗。而性能控制环中性能控制器通过调整分配给它的CPU资源来动态控制虚拟机的应用程序性能。由于群集的总功耗需要保持低于共享电源的容量，并且不同服务器之间的集群级功率转换可以带来更好的系统性能。通过本发明提供的基于模型预测控制的云服务器弹性伸缩与性能优化方法，可以降低系统功耗，并且保证虚拟机上的应用程序性能满足一定的要求，提高系统服务质量。