[发明专利]数据中心节能方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业信息化节能领域，特别涉及一种数据中心节能方法及装置。

背景技术

在数据中心中，不论是在线应用，如网络搜索，还是后台任务，如以可扩展的分布式文件系统为代表的分布式文件存储系统和以MapReduce为代表的分布式计算等，都运行在大规模分布式计算平台上。同时随着数据中心规模的不断扩大和网络拓扑胖树的应用，导致运营商能耗成本逐年增加。有数据显示，全球范围内，数据中心能耗总量大约占到了全球耗电总量的8%；根据Gartner的报告，数据中心的能源消耗占到总运营成本的25%左右。

目前已有的解决方案可以分为两类，一类是节能路由类方案，基本思想是当网络轻负载时将网络流集中，关闭空闲的网络设备，典型方案有弹性树方案，能量感知路由方案和软件定义网络。另一类则是通过数据中心虚拟化和任务调度的方法来减少网络传输流量和开销。这两种方法能降低能效，但都不是特别理想。导致数据中心存在能源浪费的原因主要有两点：1）当数据中心任务负载较小时，许多的服务器和交换机处于轻负载状态而没有休眠，而机器满负荷工作和空载的能源消耗差别并不大。2）不合理的任务分配和网络中的流调度会导致数据中心整体运行时间的增加，能耗也会随之增加。

至今没有一个将服务器和网络进行联合优化的方案，所以，现有的数据中心能耗优化方案都不能满足目标数据中心能耗优化的理想要求。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于解决目前没有一个将服务器和网络进行联合优化的方案，也就是目前无法同时满足优化网络和服务器端的任务分配的方案，导致现有数据中心能耗优化方案不能满足目标数据中心能耗优化的理想要求的问题。

（二）技术方案

本发明采用如下技术方案：

一种数据中心节能方法，为将数据中心的服务器端与网络端进行共同优化的方法，所诉方法包含以下步骤：

1）收集网络端和服务器端负载信息；

2）根据当前服务器端负载情况，为用户新提交的应用任务制定相应的虚拟机放置到服务器的方案；

3）根据当前网络端负载情况，为虚拟机间的数据的传输选择适当的路径。

优选的，所述步骤2）中制定相应的数据分配到服务器的方案的方法为，使用改进型k切模型作为种子的模拟退火算法。

进一步的，所述的改进是将指定子集大小的不平衡的模型转换为平衡的模型后，即引入额外的节点后使得K切模型的结果由指定大小且不等分转换为等分的方法后，再用平衡的最小K切算法求解。

更近一步的，所述的引入额外节点的方法为，引入指定数量的大节点和空节点，并将大节点间的权值设置为无穷大。

优选的，所述步骤3）中为虚拟机间的数据的传输选择适当的路径的方法为，综合运行中的交换机数量与其运行时间安排虚拟机间的数据使用适当路径传输的方法。

进一步的，所述的综合交换机运行数量与其运行时间的方法为，使用贪心流度算法选择出最优传输路径。

更进一步的，所述的贪心流度算法为循环检查每条数据流的潜在通行路径，通过评估函数找出该流对应的最佳路径并选择该路径进行传输，逐条流进行处理的贪心算法。

更近一步的，所述的评估函数使用算式

B′fi=B′lj(N′lj-i),0≤i≤N′lj-1]]>