一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法制造技术

在如今的数据中心行业中，空调系统耗能占总耗能的比重很大，如何降低空调与服务器的总能耗是工业界与学术界关注的焦点问题；本发明专利技术提出了一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法，建立在服务质量(QoS，Quality of Service)和服务器平均温度约束下的温度感知能耗最优模型(Average Temperature‑aware Power Minimization，简称ATPM)，在算法中使用李雅普诺夫优化理论来近似求解ATPM问题，该算法不需要预先测量工作负载的统计信息，算法复杂度低，容易实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数据中心节能
，特别涉及一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法。
技术介绍
在过去IT技术腾飞发展的十年中，云计算给用户提供了弹性服务吹响了移动服务腾飞的号角，同时引爆了大数据时代的来临，指引着分布式计算研究的发展方向。2013年进入大数据时代的元年，大量的互联网数据中心(IDC，InternetDataCenter)为多种多样的互联网服务构建了可靠而稳定的平台。尽管IDC为很多企业广泛接受用来支持大规模存储和计算，然而整个IDC业界却面临着能耗巨大的棘手问题。当今IT巨头，如谷歌、微软、脸书本身就运行着几十万台服务器，消耗难以想象的巨大能量。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法，在保证服务质量(QoS,QualityofService)和平均温度约束的前提下，建立平均温度感知能耗最优模型(AverageTemperature-awarePowerMinimization，简称ATPM)，并利用李雅普诺夫优化理论，给出了动态资源控制算法，可在满足服务器平均温度约束的前提下，减少数据中心的总能源消耗。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法，包括：建立服务器系统能耗模型：t时刻IDC的总能耗表示为：a1为CPU的边际能耗，a2表示除CPU外的服务器能耗，IDC中共有J个用户，j∈{1,...,J

【技术保护点】
一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法，其特征在于，包括：建立服务器系统能耗模型：t时刻IDC的总能耗表示为：a1为CPU的边际能耗，a2表示除CPU外的服务器能耗，IDC中共有J个用户，j∈{1,...,J}，Lj(t)为用户j的负载即任务到达速率，mj(t)为用户j中服务器的数量；建立制冷系统能耗模型：t时刻制冷能耗表示为：R(t)＝cfρ(TSP‑Tc(t))，其中c是空气的比热容，f是气流的速率，ρ是空气密度，TSP为制冷前的室温，Tc(t)为制冷温度；设置约束条件：包括QoS约束、服务器平均温度约束和边界约束，QoS约束表示为：其中，s为CPU速率，Kj为一个请求的平均命令数，Dj为用户j的平均队列延迟上界；服务器平均温度约束表示为：其中，是热交换率，Tmax为一个固定的阈值；边界约束表示为：Tmin≤Tc≤Tmax，为用户预算下可租用的最大服务器数量，Tmin和Tmax为制冷系统释放冷气的最低温与最高温；在所述约束条件下，求解即实现服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制。

【技术特征摘要】
1.一种服务器平均温度约束下的数据中心能耗最优化资源控制算法，其特征在于，包括：建立服务器系统能耗模型：t时刻ID...

【专利技术属性】
技术研发人员：万剑雄，张然，张格菲，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15