软件学报
軟件學報
연건학보
JOURNAL OF SOFTWARE
2014年
7期
1448-1458
,共11页
窦晖%齐勇%王培健%张恺玉
竇暉%齊勇%王培健%張愷玉
두휘%제용%왕배건%장개옥
数据中心%绿色能源%电费%负载调度%Lyapunov 优化
數據中心%綠色能源%電費%負載調度%Lyapunov 優化
수거중심%록색능원%전비%부재조도%Lyapunov 우화
data center%green energy%electricity bills%workload scheduling%Lyapunov optimization
为了减少电费和碳排放,数据中心运营商开始建立就地绿色能源发电厂以进行供电。然而,负载的波动性、电价的时间差异性以及绿色能源的间歇性,给节约数据中心电费带来了挑战。针对以上问题,提出一种在线式负载调度算法,可以在不使用未来的负载、电价和绿色能源可用性信息的前提下,最小化数据中心的电费。首先,建立拥有就地绿色能源发电厂的数据中心的电费模型;然后,将数据中心电费最小化问题形式化为一个随机优化问题;最后,求解该优化问题得到相应的负载调度策略。基于真实数据的实验结果表明:该算法可以在保证负载性能的前提下,有效降低数据中心的电力成本。
為瞭減少電費和碳排放,數據中心運營商開始建立就地綠色能源髮電廠以進行供電。然而,負載的波動性、電價的時間差異性以及綠色能源的間歇性,給節約數據中心電費帶來瞭挑戰。針對以上問題,提齣一種在線式負載調度算法,可以在不使用未來的負載、電價和綠色能源可用性信息的前提下,最小化數據中心的電費。首先,建立擁有就地綠色能源髮電廠的數據中心的電費模型;然後,將數據中心電費最小化問題形式化為一箇隨機優化問題;最後,求解該優化問題得到相應的負載調度策略。基于真實數據的實驗結果錶明:該算法可以在保證負載性能的前提下,有效降低數據中心的電力成本。
위료감소전비화탄배방,수거중심운영상개시건립취지록색능원발전엄이진행공전。연이,부재적파동성、전개적시간차이성이급록색능원적간헐성,급절약수거중심전비대래료도전。침대이상문제,제출일충재선식부재조도산법,가이재불사용미래적부재、전개화록색능원가용성신식적전제하,최소화수거중심적전비。수선,건립옹유취지록색능원발전엄적수거중심적전비모형;연후,장수거중심전비최소화문제형식화위일개수궤우화문제;최후,구해해우화문제득도상응적부재조도책략。기우진실수거적실험결과표명:해산법가이재보증부재성능적전제하,유효강저수거중심적전력성본。
In order to reduce both electricity bills and carbon emission, data center operators begin to build their own on-site green energy plants. However, challenges arise with the fluctuating workload, temporally diverse electricity price and intermittent green energy. To deal with these challenges, this paper presents an online workload scheduling algorithm which can minimize the total electricity bills of a data center without any future information about workload, electricity price or green energy availability. First, a model for the total electricity bills of a data center is introduced. Then a stochastic optimization problem to minimize the electricity bills is formulated. Finally, solution to the optimation problem is made to form the corresponding workload scheduling policy. Experimental results based on real-world traces show that the proposed algorithm can effectively reduce the total electricity bills while guaranteeing the workload performance.