BC/NW 2017 № 2 (31):4.2

МЕТОД МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПЕРЕРАСПЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ДАТА-ЦЕНТРА

Ларин А.А.

В дата-центрах для работы вычислительных комплексов и сетей необходимо обеспечение эксплуатационных норм при помощи инфраструктурных подсистем. При этом, дата-центры включают в себя различные по выполняемым функциям подсистемы. Оптимизация работы даже

одной из них может значительно уменьшить затраты владельцев центров обработки данных. В работе рассматривается использование мониторинга множества параметров состояния (температуры, мощности и т.д.) вычислительных узлов и подсистем дата-центра. Перераспределение ресурсов выполняется при помощи механизма миграции виртуальных машин. Такой многокритериальный подход позволяет минимизировать затраты с сохранением требуемого уровня предоставляемых услуг.

 

Определение проблемы:

Есть вычислительная сеть дата-центра с множеством сервером S, и числом серверов – Ns.

Pmaxi, Pmini – Максимумы, минимумы потребления электроэнергии.

, –  ресурсы(ЦПУ, ОЗУ).

Pi  – потребление серверов

W – ширина полосы пропускания

Nvm – число виртуальных машин(VM).

X –  матрица расположений VM

,  –  требования по ресурсам(ЦПУ, ОЗУ) для каждой виртуальной машины

,  –  текущая загрузка ресурсов

–  функция зависимости передаваемого объема по сети при миграциях от текущей загрузки ресурсов

αi, βi, γ –  ограничивающие параметры, задаваемы системным администратором.

 –  время миграции VM

Необходимо:

определить новое расположение виртуальных машин, выраженное матрицей Xfinal.

 

 

Управление выполняется средствами виртуализации, для этого используется механизм миграции виртуальных машин. Решение задачи оптимального распределения виртуальных машин методом решения задачи упаковки объектов в контейнер для масштабов ДЦ не может

быть использовано, так как задача NP-сложная[1]. Поэтому используется разработанная эвристическая процедура упорядоченного перебора в области допустимых решений, которая позволяет выполнять миграции в зависимости от изменений параметров, с учетом

ограничений на основе требований SLA[2].

 

В результате получаем изменение потребляемой мощности ДЦ:

 

 

Литература:

1.     https://ru.wikipedia.org/wiki/Задача_об_упаковке_в_контейнеры

 

2.     http://network-journal.mpei.ac.ru/cgi-bin/main.pl?l=ru&n=30&pa=4&ar=1