[發明專利]云計算中基于動態加權負載評估結果的能耗評估模型

有效

• 申請號: 201410704728.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104375622A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 舒磊;左利云;孫慧琳
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32;G06F9/50;H04L29/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種云計算中基于動態加權負載評估結果的能耗評估模型。

背景技術

現有關于能耗的研究主要從兩個方面：一是通過動態調整服務器的電壓或頻率來節省電能；二是通過關閉閑置的服務器資源來實現節能。其中第二點是目前研究的熱點，如京都大學高性能計算中心報告顯示：僅僅采用不定期地關閉空閑節點的策略就實現了39％的能耗節約。

在目前云計算領域的能耗中，能耗的度量是一個難點，尤其是虛擬資源的能耗，虛擬資源的能耗無法通過硬件測量獲取。對此有人提出了一個間接的虛擬機能耗測量機制，首先跟蹤虛擬機使用的每個硬件部件的資源使用情況，然后通過一個資源能耗模型把資源使用率轉換為能耗使用率。

另外關于能耗測量的精度問題也是一個挑戰，在虛擬化云計算數據中心中，通常是通過評估當前虛擬機CPU的利用率來確定虛擬機的能耗情況，但是這些評估可能并不精確，因為測量出來的CPU利用率無法精確反映真實的CPU使用情況，它還包括了內存等待時間，因此不能真實反映功耗情況。統計顯示在用于計算的服務器資源中，CPU能耗僅占43％，所以僅用CPU利用率來評估能耗有些片面。現有文獻只是對能耗從實驗角度進行模擬驗證，如遷移過程所涉及的能耗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種云計算中基于動態加權負載評估結果的能耗評估模型，能夠定量描述資源能耗。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：云計算中基于動態加權負載評估結果的能耗評估模型，其特征在于：整合后能耗為E_after，由當前資源能耗和兩部分組成，所述遷移過程能耗是使用資源請求量作為計算量從而間接近似計算所得；所述能耗評估模型具體如下：

E_after＝αP_maxr(N-b)T+βP_transL_M????(15)

LM=Σk=1aAk---(16)]]>

其中：α和β為調節因子，a為遷移次數，b為卸載資源次數，N為在用資源的個數，T為資源運行的平均時間，P_maxr為每個資源的最大能耗，設為250W，P_trans為每個計算單元的遷移傳輸過程能耗值，設為2.4W，L_M為傳輸計算量，A_k為過載需遷移量，A_k＝最大資源請求量R_i-當前資源請求量r_i。

所述調節因子α和β的值根據實際實驗環境而自適應變化，具體為：根據實測的資源整合前后的能耗情況，采用線性回歸模擬求解整合前能耗E_before和整合后能耗E_afte，得到α和β的值；

整合前能耗的計算公式如下：

E_before＝αP_maxrNT????(14)。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：提出了一種可定量描述能耗的能耗模型，模型采用遷移量間接衡量遷移過程涉及的能耗，模型參數根據實際實驗環境采用線性回歸模型來確定；由模型可知，整合前后能耗的差值E_save＝E_before-E_after＝αP_maxrbT-βP_transL_M，由此可看出該差值與過載需遷移量A_k、遷移次數a和卸載次數b有關。實驗表明本發明的能耗模型整合后的能耗較整合前有近16％的能耗節省；當資源動態加入或退出時，表現出很好的自適應性。

附圖說明

圖1是動態加權負載評估方法的流程圖。

具體實施方式