[发明专利]一种应用于节能型集群系统的数据重新部署方法

摘要

本发明提出一种应用于节能型集群系统的数据重新部署方法。集群系统的巨大能耗及其带来的环境问题引起了广泛的关注。目前的集群系统的节能措施主要依赖自然环境和硬件设备改进等方式，而没有考虑系统中的数据部署层面的细粒度节能技术，显然不够合理且具有较大的局限性。本发明的方法分为数据重新部署、节点聚集和性能增强三个方面，主旨是在环境、设备条件允许的情况下，按数据访问规律将数据、任务以及节点进行聚集，以达到服务器能够波态运行，与服务器协同工作的制冷设备可以精准的、具有较强针对性的环境温度控制。

主权项

一种应用于节能型集群系统的数据重新部署方法，其特征在于：将散乱分布的数据与任务进行聚集，以达到集群系统中的部分服务器能够被充分利用，而部分服务器处于深度休眠状态甚至关闭状态，与服务器关联的制冷设备也处于待机或关闭状态，从而既保障服务质量，同时达到低能耗的节能目标；方法分为数据重新部署、节点聚集和性能增强三个部分，具体描述如下：1)假设目前具有基本相似访问规律的数据Di和Dj分别存在于节点A和B上，系统试图将数据Di和Dj聚集在一个节点A或者节点B上；系统首先将所有数据归并入虚拟数据资源池中，并对所有数据的历史访问情况进行审计与比对，并由此按数据访问规律划分为若干个子集合，存在于节点A的Di和存在于节点B的Dj被归入一个子集合中；为每个节点设置资源访问量上限为β，节点A的资源访问量为VisitsA，节点B的资源访问量为VisitsB；为了降低数据迁移的开销，如果在大部分时段内，节点A的访问量大于节点B，则系统倾向于将Di和Dj聚集于节点A，如果VisitsA+Visitsj≤β，则将Dj将迁移至节点A；否则如果VisitsA+Visitsi≤β，则将数据Di将迁移至节点B；如果上述两种情况均不满足，则数据Di和Dj在当前情况下不可聚集；2)系统试图将在不同的时段访问量均相同或相似的节点A和B聚集于集群系统一个区域内；经过上述的数据重新部署后，重新考察节点A和B的资源访问量，如果当前节点A和B具有基本相似访问规律，即在不同的时段访问量均相同或相似，则将节点A和B重新设置于同一个区域中，以实现集中制冷；这样，集群系统不同的区域将呈现出波态运作情形；3)利用活动规律相反的节点进行互补以实现系统性能的进一步增强系统理想的目标是利用数据的访问规律来实现节点资源在某些时段中的充分利用，而在某些时段内能够实现深度休眠状态甚至关闭状态，利用活动规律相反的节点进行互补以实现系统性能的进一步增强，主要是基于数据副本机制：假设节点A和B是活动规律基本相反的节点，假设将系统运行分为时段Δ1、Δ2、Δ3、Δ4和Δ5，节点A在时段Δ1、Δ3、Δ5具有高访问量，而在时段Δ2、Δ4具有低访问量，而节点B的访问规律与之基本相反；系统将节点A所有数据的备用副本存放于节点B，节点B所有数据的备用副本存放于节点A；这样在时段Δ2、Δ4将节点A调至关闭状态，并将原本流向节点A的数据访问请求调整为流向节点B；而在时段Δ1、Δ3、Δ5将节点B调至关闭状态，并将原本流向节点B的数据访问请求调整为流向节点A。