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基于动态定价策略的数据中心能耗成本优化
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]东南大学计算机科学与工程学院南京211189
  • 相关基金:本课题得到国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2010CB328104)、国家自然科学基金(61070161,61003257,61202449,61272054)、国家科技支撑计划课题(2010BA188B03,2011BAK21802)、国家核高基科技重大专项(2010ZX01044-001-001)、高等学校博士点学科专项科研基金(20110092130002)、江苏省自然科学基金项目(BK2008030)、江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2012202)、江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2012036)、江苏省网络与信息安全重点实验室项目(BM2003201)、教育部计算机网络与信息集成重点实验室项目(东南大学)(93K-9)、上海市可扩展计算与系统重点实验室项目(上海交通大学)(2010DS680095)资助.
中文摘要:

当前,云数据中心的能耗问题已成为业界关注的热点.已有研究工作大多致力于从技术角度降低数据中心的能耗,或在能耗与性能之间寻求一种最佳的折衷.云计算作为一种商业计算模式,已有研究成果很少考虑到云定价策略对能耗管理机制的影响.文中提出了基于动态定价策略的数据中心能耗成本优化方案.建立起服务价格和能耗成本的统一模型,通过研究两者之间的关系.协同优化服务价格与能耗成本,使数据中心的收益达到最优.鉴于数据中心规模庞大、承载任务繁重等特点,论文采用基于重载近似的大规模排队系统来对数据中心建模,根据不同数据中心问的服务需求量和电价差别,设计了多数据中心间的负载路由机制,旨在削减数据中心的整体能耗成本.针对单个数据中心,定义了双阈值策略以动态调节服务器的各种状态(0n/0if/Idle等),从而使数据中心能耗成本得到进一步优化.实验结果表明,论文提出的解决方案能够在满足用户Q0s需求的前提下,较好地优化数据中心能耗成本,同时使数据中心的收益达到最优.

英文摘要:

Minimizing the energy consumption is one of the most important study areas in green data center. In the past, most energy efficiency mechanisms proposed in the literature are to min- imize the total energy consumption or find a tradeoff between energy and perform. However, existing research on power management with little regard to the effect of pricing strategy. In this paper we propose a data center energy costs optimization mechanism based on a dynamic pricing strategy. By studying the relationship between two of them, we establish a unified model for the pricing and energy costs and achieve to the optimal benefits of the whole data centers. In view of the fact that the data center is large size and takes heavy traffic, this paper models the data center as a heavy traffic approximate large-scale queuing system. According to the differences of service demands and electricity prices, we design a load routing mechanism between multiple data centers to reduce the overall data center energy costs. For a single data center, a dual-threshold strategy is defined to dynamically adjust the various states of a single server (On/Off/Idle, etc. ), so that to reduce the energy costs of the data centers. Experimental results show that solution proposed in this paper are able to meet the users' QoS requirements under the premise of better optimiza- tion of data center energy costs, while making the data center to achieve optimal benefits.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433