资源虚拟化环境中面向I/O密集型负载的能效优化策略研究

项目名称： 资源虚拟化环境中面向I/O密集型负载的能效优化策略研究

项目编号： No.61402163

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 肖鹏

作者单位： 湖南工程学院

项目金额： 24万元

中文摘要： 随着云计算概念的推广，虚拟化技术为数据中心的能效优化提供了若干新的解决思路。但近期研究显示，在执行I/O密集型负载时，虚拟化平台的各类能效指标将显著降低，其主要原因在于：（1）I/O密集与CPU密集型任务共存时，虚拟机调度器难以兼顾效率和公平；（2）大量“中间数据”的I/O访问与管理显著增加了虚拟化平台的能耗开销。针对以上问题，本课题首先以研究虚拟机功耗模型为起点，提出采用“性能计数器比例模型”来描述虚拟机的功耗状态，以此提高虚拟机功耗度量的准确性；然后，通过高精度功耗模型来量化分析I/O密集型负载对资源虚拟层能效的负面影响，并研究如何通过“I/O补偿机制”来优化虚拟机调度器的能效表现；最后，研究如何通过两阶段虚拟机部署策略来降低“中间数据”所导致的I/O能耗开销。本课题的研究结论和相关理论将有望应用于采用虚拟化技术部署资源的云平台，以期降低其数据中心的能耗成本。

中文关键词： 虚拟化技术；云计算；能效优化；性能计数器；功耗模型

英文摘要： With the introduction of cloud computing, resource virtualization technology provides several solutions for energy-efficiency optimization in datacenters. However, recent studies show that the energy-efficiency related metrics will be significantly reduce

英文关键词： virtualization technology；cloud computing；energy-efficiency optimization；performance monitor counter；power consumption model