IaaS云环境下一种能耗和资源损耗优化的虚拟机放置策略

常耀辉,　顾春华,　罗　飞,　李小可,　杨泽平

(1.华东理工大学信息科学与工程学院,上海 200237; 2.石河子大学信息科学与技术学院,新疆 石河子 832003)



IaaS云环境下一种能耗和资源损耗优化的虚拟机放置策略

常耀辉1,2,顾春华1,罗飞1,李小可1,杨泽平1

(1.华东理工大学信息科学与工程学院,上海 200237; 2.石河子大学信息科学与技术学院,新疆 石河子 832003)

为了降低IaaS云中物理服务器的资源开销和能耗,提出了一种资源损耗模型; 同时结合服务器能耗模型,提出了一种能耗和资源损耗优化的虚拟机放置策略; 设计并实现了一种能耗有效且物理资源损耗优化的多目标虚拟机放置算法。仿真实验结果表明,该算法不仅能有效地降低物理服务器的能源消耗,同时能较好地控制物理资源损耗,从而实现节能减排,具有较强的理论和现实意义。

云计算; 虚拟机放置; 能源消耗; 资源损耗; 多目标优化

云计算对计算能力的需求加速了数据中心的飞速发展,随之带来的是数据中心产生的巨大能耗问题[1]。据亚马逊估算,数据中心的能耗成本占整个数据中心预算金额的42%[2]。云计算环境下用户任务随机性的特点,使得数据中心物理服务器的任务负载是动态变化的,当服务器处于空闲状态时,其功率达到峰值功率的50%～60%[3-4],因此云服务提供商(Cloud Service Provider,CSP)在保证服务质量(Quality of Service,QoS)的同时,如何进行能耗优化是一个现实的研究问题。

虚拟化的云数据中心能够将分布在不同区域的服务器、计算集群、存储设备、网络设施、软件系统等各种形式的软硬件资源进行整合,形成逻辑上统一的虚拟资源池(如VCPU、内存、网络、存储等)并对外提供服务,以实现硬件资源整合和复用。……