基于DVFS和熱量感知的數據中心作業(yè)調度研究.pdf

1、隨著云計算和大數據的興起和發(fā)展，數據中心在規(guī)模和數量方面呈現爆炸式的發(fā)展。同時數據中心的能耗和散熱問題也日益嚴重。2015年整個中國數據中心耗能占據整個中國耗電的2％，相當于三峽大壩一年的發(fā)電量，但目前數據中心能效低下，建設綠色數據中心，減少數據中心能耗已經成為當前的一個熱點研究問題。
　　目前數據中心的能效低下主要來自于閑置服務器的運行和熱量循環(huán)問題。針對這兩個問題，我們首次建立了基于動態(tài)電壓頻率調節(jié)（Dynamic Volta

2、ge and Frequency Scaling,DVFS）技術和熱量感知的數據中心能耗模型和作業(yè)調度算法(TSTD)。TSTD算法通過預測作業(yè)的分布和設備頻率的分布來減少數據中心總能耗。其中TSTD通過調整服務器頻率和電壓減少閑置服務器運行，來減少計算能耗和制冷能耗。熱量循環(huán)是由數據中心布置和功率分布決定的，TSTD調度算法可以使數據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調度算法相對于傳統(tǒng)的

3、FCFS調度算法、結合DVFS和FCFS策略的FCFS-DVFS調度以及熱量感知作業(yè)調度算法SCINT在數據中心總能耗（計算能耗+制冷能耗）方面有較大優(yōu)化。基于現實數據中心參數的實驗結果表明，除數據中心使用率0%和100%之外，和FCFS算法相比較，FCFS-DVFS能夠降低3.7%-42%的能耗，而基于熱量感知的作業(yè)調度SCINT能夠降低1.6%-5.3%的能耗，僅僅減少制冷能耗，并沒有減少計算能耗。TSTD作業(yè)調度算法可以減少15.