[發明專利]一種數據中心的資源調度方法及系統、調度設備、介質

在審

• 申請號: 202110597755.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113204429A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 鄧彬;楊小衛;劉巖;郝蛟;李浩然;武婕;朱翎;于洋洋;張蕾
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N3/12
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 徐文城

1.一種數據中心的資源調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、獲取數據中心的各個服務器的能耗數據；其中所述能耗數據包括服務器的資源利用率和服務器各部件的性能數據；

步驟S2、根據所述能耗數據以及預設的能耗計算模型計算得到各個服務器的能耗值；

步驟S3、根據每一服務器的資源利用率和能耗值，利用遺傳算法進行計算尋找最優的資源調度方案，并根據所述最優的資源調度方案對數據中心的各個服務器進行調度操作或者關閉操作。

2.根據權利要求1所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述能耗計算模型如下表達式所示：

E＝E_CPU+E_Mem+E_keep

其中，E_keep表示服務器保持就緒狀態下所產生的能耗值，k₁表示服務器在就緒狀態下的功率與其滿載功率的比值，P_CPU表示服務器CPU的工作功率，P_Mem表示服務器內存的工作功率，P_max表示服務器在滿載狀態下的工作功率，U_CPU(t)表示t時刻服務器CPU的利用率，U_Mem(t)表示t時刻服務器內存的利用率，t1和t2為服務器保持就緒狀態的初始時刻和終止時刻。

3.根據權利要求1所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下子步驟：

步驟S31、采用樹型結構對數據中心的架構進行編碼以建立種群；其中，樹形結構的根節點表示預先定義的數據中心控制器，第二層節點表示有N個服務器，葉子節點表示有M個虛擬機，表示成染色體，N0，M0；

步驟S32、設定種群規模，并基于生成樹算法產生初始種群；

步驟S33、根據實際需要分配的虛擬機計算應當開啟的服務器的數量；

步驟S34、若在初始化種群過程中開啟的服務器的數量N等于所述應當開啟的服務器的數量N’，則基于該N個服務器以及對應的虛擬機在樹型結構的映射關系上進行遺傳算法的選擇操作、交叉操作和變異操作，將滿足要求的個體加入集合{S^*}，并執行步驟S35；若初始化種群過程中開啟的服務器數量N大于所述應當開啟的服務器的數量N’，則執行步驟S36；

步驟S35、判斷所述步驟S34的集合{S^*}是否滿足預設的終止計算條件，若滿足，則分別計算出集合{S^*}中各分配方案的能耗；其中能耗最低的分配方案就是最佳的資源分配方案，并按照該最佳的資源分配方案進行虛擬機調度；

步驟S36、根據放置的虛擬機數量從少到多將多個服務器進行排序，依次將前ΔN個服務器上面的所有虛擬機依次加入到應當開啟的N’個服務器中當前負載值最大的服務器上，使得N＝N’，再返回執行步驟S34重新計算；其中ΔN＝N-N’。

4.根據權利要求3所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述步驟S33具體根據以下表達式計算應當開啟的服務器的數量N’：

其中，分子項表示所有虛擬機的負載和，j表示第j個虛擬機，分母ρ表示一個服務器的負載閾值，τ表示預設的細調整常數。

5.根據權利要求3所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述步驟S36還包括：

根據預設的時間閾值進行空載服務器關閉時機的判斷，當空載服務器就緒狀態的持續時間達到時間閾值時就關閉該空載服務器。

6.根據權利要求5所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述時間閾值為服務器的打開和關閉產生的能耗之和與服務器空載卻處于就緒狀態產生的能耗相等的時刻。

7.根據權利要求3所述的數據中心的資源調度方法，其特征在于，所述步驟S32中設定的種群規模為50-200。