一种面向分布式数据中心能耗开销优化的作业调度方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式数据中心中面向能耗开销优化的作业调度方法，该方法利用随机优化理论，充分考虑了系统的动态性以及不确定性，包括用户作业到达、后台处理效率、数据动态性、能耗开销等。基于随机优化理论，本发明专利技术充分挖掘了系统效率在分布式环境下地理及时间上的多样性和动态性，通过提出的作业调度方法，实现时间平均的系统能耗开销最小化。最重要的是，本发明专利技术中提出的作业调度策略的确定，并不需要对系统的动态性和不确定性因素进行预测，只需要实时测量当前的系统状态参数，包括业务到达量、后台队列长度、能耗开销权重。该方法通过控制参数能够实现系统开销最小化和业务处理延迟的权衡。

A Job Scheduling Method for Energy Consumption Cost Optimization in Distributed Data Center

【技术实现步骤摘要】
一种面向分布式数据中心能耗开销优化的作业调度方法
本专利技术属于数据中心节能
，具体涉及一种面向分布式数据中心能耗优化的任务调度方法。
技术介绍
越来越普及的网络应用和云服务已经成为人类生活中不可或缺的组成，典型的应用包括社交网络，内容分发网络，在线搜索，在线游戏等等。为了满足日益增长的用户需求并提供可靠服务，服务提供商往往将其服务器部署于地理分布的大规模计算设施上。这些计算设施通常由多个位于不同位置、由互联网连接的数据中心构成，每个数据中心包含了大量的服务器设备。尽管数据中心基础设施为相关系统和服务的运行提供了极大优势，伴随而来的是用于驱动大量的服务器设备、存储设备、网络设备、制冷设备等的巨大电能消耗。大量的电能消耗需要数据中心的持有者或者服务提供商支付高额的费用。据调查发现电费开销在整个数据中心系统开销中占有极高的比例。因此，即使很小比例的能耗节省也能带来非常可观的成本降低。另外，巨大的能耗同时为间接的造成环境污染的问题。2008年全球数据中心的碳排放约占总量的0.6％，而这个比例在2020年预计将达到2.6％。因此，如何有效地减小数据中心的能耗以及相应的成本引起了研究人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向分布式数据中心能耗开销优化的作业调度方法，其特征在于：每个前端服务器的作业分配方法以时间t为间隔，周期性的进行决策操作，作为任意前端服务器Fi，其实施作业调度方法以下步骤：步骤1、在分布式数据中心初始化时隙，每个前端服务器随机将到达的作业请求发送至后台数据中心进行处理；步骤2、前端服务器Fi在每个时隙t收集用户随机发送的作业请求，该时隙到达前端服务器的作业请求数量，记为Ji(t)；步骤3、统计当前时隙t所有后台服务器中积累的未处理作业的队列长度，任意数据中心Di当前时隙t的队列长度为Ui(t)；步骤4、后台系统的运行参数查询，任意数据中心Di当前时隙t的PUE记为PUEi(t)，能...

【技术特征摘要】
1.一种面向分布式数据中心能耗开销优化的作业调度方法，其特征在于：每个前端服务器的作业分配方法以时间t为间隔，周期性的进行决策操作，作为任意前端服务器Fi，其实施作业调度方法以下步骤：步骤1、在分布式数据中心初始化时隙，每个前端服务器随机将到达的作业请求发送至后台数据中心进行处理；步骤2、前端服务器Fi在每个时隙t收集用户随机发送的作业请求，该时隙到达前端服务器的作业请求数量，记为Ji(t)；步骤3、统计当前时隙t所有后台服务器中积累的未处理作业的队列长度，任意数据中心Di当前时隙t的队列长度为Ui(t)；步骤4、后台系统的运行参数查询，任意数据中心Di当前时隙t的PUE记为PUEi(t)，能耗权重为ωi(t)；步骤5、作业调度最优方案确定，根据上述三步中收集到的系统状态参数，这些参数包括每个后台数据中心当前时隙t的PUE和能耗权重，求解下述的线性规划问题获得作业调度方案；s.t.0≤jij(t)≤Ji(t)K：控制参数，实现系统能耗开销与平局队列长度的权衡f(t):数据中心的能耗开销Uj(t)：数据中心Di当前时隙t的队列长度为Aj(t)：所有前端服务器分配给该数据中心作业的总和jij(t)：分配给Dj的作业数量Ji(t)：当前时隙t的前端服务器的作业请求数量步骤6、作业发送和执行，根据第5步优化问题求解所获得的分配方案，将相应数量的作业请求发送至后台数据中心；步骤7、后台系统队列更新，所有后台数据中心处理前端服务器发送来的作业请求，并实时更新相应的队列长度。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，杨新宇，杨丽娜，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61