计算机与现代化

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基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法

  

  1. (广东电网有限责任公司汕尾供电局,广东汕尾516600)
  • 收稿日期:2017-08-20 出版日期:2018-04-03 发布日期:2018-04-03
  • 作者简介:孙庆恭(1977-),男,广东汕尾人,广东电网有限责任公司汕尾供电局高级工程师,本科,研究方向:智能网络数据中心管理; 陈海彪(1971-),男,广东汕尾人,工程师,本科,研究方向:电网数据管理; 林楠(1976-),男,广东汕尾人,高级工程师,本科,研究方向:智能网络数据中心管理; 吴金铭(1976-),男,广东汕尾人,高级工程师,本科,研究方向:智能网络数据中心管理。

An Optimal Virtual Machine Placement Algorithm for Data Center Based on Orbital Shrinking

  1. (Power Supply Bureau of Shanwei, Guangdong Power Grid Co. Ltd., Shanwei 516600, China)
  • Received:2017-08-20 Online:2018-04-03 Published:2018-04-03

摘要:
摘要:虚拟机放置技术能够控制智能电网数据中心物理服务器的资源使用,将有效提升资源使用效率。虚拟机放置策略的思路主要基于时间、空间、计算资源和能耗的综合均衡,其主要面临的瓶颈包括鲁棒性和灵活性的平衡矛盾,以及有限资源的非均衡分配问题。根据当前电力数据中心结构复杂和资源利用率低的问题,本文提出一种基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法,首先研究虚拟机放置的数据中心适用性问题,有效地从多维目标优化和边界动态约束这2方面分析数据中心的资源状态。基于Orbital Shrinking模型,建立计算资源、时空状态和能耗条件的多维背包模型,实现虚拟机放置策略的整体平衡。通过实验仿真表明,新算法能够有效提升数据中心服务器的计算资源利用效率9.8%,降低数据处理时延10.3 s。

关键词: 虚拟机, 电网, 数据中心, Orbital Shrinking, 放置算法

Abstract:  Virtual machine placement can control the efficiency of physical server in data center of smart grid. The main idea is to make the balance of time, space, computing resources and energy consumption. It has met the bottlenecks, which are the contradiction of robustness and flexibility, and the problem of non-equilibrium allocation of finite resources. This paper proposes an optimal virtual machine placement algorithm for data center based on Orbital Shrinking. First, the applicability of virtual machine placement for data center is analyzed, to determine objective optimization and dynamic boundary constraint resources effectively. Then, based on the Orbital Shrinking model, a multidimensional knapsack model with computing resources, temporal and spatial conditions and energy consumption conditions is established. The overall balance of the placement strategy of the virtual machine is realized. The simulation results show that the new algorithm can effectively improve the computing resources by 9.8% and reduce data processing latency by 10.3 s.

Key words: virtual machine, grid, data center, Orbital Shrinking, placement algorithm

中图分类号: