基于虛擬機整合的數(shù)據(jù)中心能耗節(jié)約與網(wǎng)絡優(yōu)化機制.pdf

1、隨著各種云服務規(guī)模的不斷增長，能耗節(jié)約和網(wǎng)絡性能已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心中最重要研究問題中的兩個。近幾年來的研究工作一般會把這兩個問題分開考慮。其中，能耗節(jié)約主要集中于減少服務器能耗，即利用虛擬機整合，把虛擬機放置到更少數(shù)量的服務器上從而減少總體能耗。而網(wǎng)絡性能方面的研究通常會致力于提高網(wǎng)絡的擴展性和能源效率，即通過使用新的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)或路由方案讓來提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的擴展性以及通過流量整合和動態(tài)網(wǎng)絡來提高其能源效率。
　　然而，很明顯

2、，對虛擬機進行整合會對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中的流量分布產(chǎn)生影響，而流量分布是直接與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的擴展性和節(jié)能潛力相關(guān)的。因此，可以在進行虛擬機整合時，同時考慮減少服務器能耗和提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的擴展性以及節(jié)能潛力。又因為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的擴展性是數(shù)據(jù)中心擴展性的瓶頸，這樣一來，通過虛擬機整合，不僅可以減少數(shù)據(jù)中心能耗，還能提高數(shù)據(jù)中心的整體擴展性。
　　因此，我們提出在減少服務器能耗的同時也提高網(wǎng)絡性能表現(xiàn)。在本篇論文中，我們并沒有忽略虛擬機遷

3、移代價。為了定量分析虛擬機遷移代價，我們在擁有6個服務器的實驗平臺上，利用VMware管理軟件進行虛擬機實時遷移，并對服務器能耗進行實時監(jiān)測，然后根據(jù)實驗結(jié)果定義了虛擬機遷移代價的成本函數(shù)。同樣，我們對服務器能耗和網(wǎng)絡流量代價的代價函數(shù)進行了定義。基于這些代價函數(shù)，我們正式定義了虛擬機復合兼并問題。我們證明了虛擬機復合兼并問題是NP完全的，并且除非P=NP，否則虛擬機復合兼并問題以3/2?ε因子不可近似。接下來，我們提出NICE算法來解