基于虛擬機(jī)整合的數(shù)據(jù)中心能耗節(jié)約與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化機(jī)制.pdf

1、隨著各種云服務(wù)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，能耗節(jié)約和網(wǎng)絡(luò)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(gè)。近幾年來(lái)的研究工作一般會(huì)把這兩個(gè)問題分開考慮。其中，能耗節(jié)約主要集中于減少服務(wù)器能耗，即利用虛擬機(jī)整合，把虛擬機(jī)放置到更少數(shù)量的服務(wù)器上從而減少總體能耗。而網(wǎng)絡(luò)性能方面的研究通常會(huì)致力于提高網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性和能源效率，即通過使用新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或路由方案讓來(lái)提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性以及通過流量整合和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高其能源效率。
　　然而，很明顯

2、，對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行整合會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)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(luò)的擴(kuò)展性和節(jié)能潛力相關(guān)的。因此，可以在進(jìn)行虛擬機(jī)整合時(shí)，同時(shí)考慮減少服務(wù)器能耗和提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性以及節(jié)能潛力。又因?yàn)閿?shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性是數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展性的瓶頸，這樣一來(lái)，通過虛擬機(jī)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(kuò)展性。
　　因此，我們提出在減少服務(wù)器能耗的同時(shí)也提高網(wǎng)絡(luò)性能表現(xiàn)。在本篇論文中，我們并沒有忽略虛擬機(jī)遷

3、移代價(jià)。為了定量分析虛擬機(jī)遷移代價(jià)，我們?cè)趽碛?個(gè)服務(wù)器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，利用VMware管理軟件進(jìn)行虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移，并對(duì)服務(wù)器能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果定義了虛擬機(jī)遷移代價(jià)的成本函數(shù)。同樣，我們對(duì)服務(wù)器能耗和網(wǎng)絡(luò)流量代價(jià)的代價(jià)函數(shù)進(jìn)行了定義?；谶@些代價(jià)函數(shù)，我們正式定義了虛擬機(jī)復(fù)合兼并問題。我們證明了虛擬機(jī)復(fù)合兼并問題是NP完全的，并且除非P=NP，否則虛擬機(jī)復(fù)合兼并問題以3/2?ε因子不可近似。接下來(lái)，我們提出NICE算法來(lái)解