The worldwide adoption of cloud data centers (CDCs) has given rise to the ubiquitous demand for hosting application services on the cloud. Further, contemporary data-intensive industries have seen a sharp upsurge in the resource requirements of modern applications. This has led to the provisioning of an increased number of cloud servers, giving rise to higher energy consumption and, consequently, sustainability concerns. Traditional heuristics and reinforcement learning based algorithms for energy-efficient cloud resource management address the scalability and adaptability related challenges to a limited extent. Existing work often fails to capture dependencies across thermal characteristics of hosts, resource consumption of tasks and the corresponding scheduling decisions. This leads to poor scalability and an increase in the compute resource requirements, particularly in environments with non-stationary resource demands. To address these limitations, we propose an artificial intelligence (AI) based holistic resource management technique for sustainable cloud computing called HUNTER. The proposed model formulates the goal of optimizing energy efficiency in data centers as a multi-objective scheduling problem, considering three important models: energy, thermal and cooling. HUNTER utilizes a Gated Graph Convolution Network as a surrogate model for approximating the Quality of Service (QoS) for a system state and generating optimal scheduling decisions. Experiments on simulated and physical cloud environments using the CloudSim toolkit and the COSCO framework show that HUNTER outperforms state-of-the-art baselines in terms of energy consumption, SLA violation, scheduling time, cost and temperature by up to 12, 35, 43, 54 and 3 percent respectively.


翻译:在全球范围采用云数据中心(CDCs)已导致对在云层上托管应用服务的需求普遍存在,此外,当代数据密集型产业的现代应用资源需求急剧增加,导致云服务器数量增加,导致能源消耗增加,从而产生可持续性关切;节能云资源管理的传统超常和强化基于学习的算法有限地解决了高能效云资源管理的可缩放性和适应性相关挑战;现有工作往往无法捕捉东道主热特性、任务资源消耗和相应时间安排决定之间的依赖性。这导致可缩放性差以及计算资源需求的增加,特别是在非静止资源需求环境中。为了解决这些限制,我们提议以人工智能(AI)为基础的基于可持续云计算的全面资源管理技术称为HUNTER。 拟议的模型提出了优化数据中心能效的目标,作为一个多目标的时间安排问题,考虑到三个重要模式:能源、热量和冷却。 UNTER利用Ged Convical Convolution 网络, 并增加计算资源需求,特别是在非静止资源需求环境中的计算资源需求。 解决基于人为智能智能智能智能智能智能的系统,并用SLAximal Stormal imal-rolationslation Formlock im im im asmlate asmlation asmlational

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