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文檔簡(jiǎn)介
1、近年來(lái),隨著云計(jì)算的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,其核心支撐系統(tǒng)—數(shù)據(jù)中心也在國(guó)內(nèi)外得以大規(guī)模部署和運(yùn)維。伴隨著數(shù)據(jù)中心計(jì)算性能和可靠性的不斷提升,數(shù)據(jù)中心中大量服務(wù)器帶來(lái)的能源消耗也不斷攀升。在當(dāng)前全球能源資源日益緊張、氣候環(huán)境日趨惡化、經(jīng)濟(jì)衰退未見(jiàn)好轉(zhuǎn)的背景下,如何平衡數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)能耗與應(yīng)用服務(wù)質(zhì)量之間的關(guān)系以達(dá)到雙贏目標(biāo),已經(jīng)引起了各國(guó)政府、大型企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注。
基于經(jīng)濟(jì)學(xué)和控制論多學(xué)科交叉方法提出的軟件即服務(wù)(Soft
2、ware-as-a-Service, SaaS)云平臺(tái)性能與能耗的平衡優(yōu)化策略,首先從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度建立了數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)最大化模型來(lái)權(quán)衡SaaS云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)收入和能耗支出這兩大重要指標(biāo),進(jìn)而提出了能夠求解數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)理論上限的離線算法,以驗(yàn)證理論模型的正確性并提供基準(zhǔn)性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)當(dāng)前云計(jì)算數(shù)據(jù)中心用戶請(qǐng)求無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的現(xiàn)狀,該策略運(yùn)用李雅普諾夫優(yōu)化方法設(shè)計(jì)并分析了一套完整的SaaS云計(jì)算數(shù)據(jù)中心在線最優(yōu)控制框架,包括:
3、(1)面向多樣化應(yīng)用請(qǐng)求的在線決策請(qǐng)求準(zhǔn)入控制策略;(2)負(fù)載均衡的請(qǐng)求路由分發(fā)控制策略;(3)能耗感知的虛擬機(jī)狀態(tài)調(diào)度控制策略。
該在線最優(yōu)控制框架能夠靈活擴(kuò)展,以滿足實(shí)際數(shù)據(jù)中心的多種設(shè)計(jì)選擇(例如,通過(guò)引進(jìn)緩沖隊(duì)列來(lái)緩解請(qǐng)求的突發(fā)性,從而提高系統(tǒng)的魯棒性),以及實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求(例如,通過(guò)給定最低性能要求與最高能耗預(yù)算來(lái)改善目前數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商最為關(guān)注的單位能耗性價(jià)比)。此外,大量的理論證明和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該在線最優(yōu)控制框架的
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