基于DVFS和熱量感知的數(shù)據(jù)中心作業(yè)調(diào)度研究.pdf

1、隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的興起和發(fā)展，數(shù)據(jù)中心在規(guī)模和數(shù)量方面呈現(xiàn)爆炸式的發(fā)展。同時(shí)數(shù)據(jù)中心的能耗和散熱問(wèn)題也日益嚴(yán)重。2015年整個(gè)中國(guó)數(shù)據(jù)中心耗能占據(jù)整個(gè)中國(guó)耗電的2％，相當(dāng)于三峽大壩一年的發(fā)電量，但目前數(shù)據(jù)中心能效低下，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心，減少數(shù)據(jù)中心能耗已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題。
　　目前數(shù)據(jù)中心的能效低下主要來(lái)自于閑置服務(wù)器的運(yùn)行和熱量循環(huán)問(wèn)題。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，我們首次建立了基于動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)（Dynamic Volta

2、ge and Frequency Scaling,DVFS）技術(shù)和熱量感知的數(shù)據(jù)中心能耗模型和作業(yè)調(diào)度算法(TSTD)。TSTD算法通過(guò)預(yù)測(cè)作業(yè)的分布和設(shè)備頻率的分布來(lái)減少數(shù)據(jù)中心總能耗。其中TSTD通過(guò)調(diào)整服務(wù)器頻率和電壓減少閑置服務(wù)器運(yùn)行，來(lái)減少計(jì)算能耗和制冷能耗。熱量循環(huán)是由數(shù)據(jù)中心布置和功率分布決定的，TSTD調(diào)度算法可以使數(shù)據(jù)中心的功率分布更為合理，能夠更好的減少熱量循環(huán)，降低制冷能耗。
　　TSTD調(diào)度算法相對(duì)于傳統(tǒng)的

3、FCFS調(diào)度算法、結(jié)合DVFS和FCFS策略的FCFS-DVFS調(diào)度以及熱量感知作業(yè)調(diào)度算法SCINT在數(shù)據(jù)中心總能耗（計(jì)算能耗+制冷能耗）方面有較大優(yōu)化?；诂F(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)中心參數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除數(shù)據(jù)中心使用率0%和100%之外，和FCFS算法相比較，F(xiàn)CFS-DVFS能夠降低3.7%-42%的能耗，而基于熱量感知的作業(yè)調(diào)度SCINT能夠降低1.6%-5.3%的能耗，僅僅減少制冷能耗，并沒(méi)有減少計(jì)算能耗。TSTD作業(yè)調(diào)度算法可以減少15.