19、软件定义数据中心能耗优化与云迁移实验探索

软件定义数据中心能耗优化与云迁移实验探索

1. 软件定义数据中心能耗优化

1.1 网络流量数据处理

在软件定义数据中心中，对于虚拟实体（VE）的管理，多数关注点放在计算需求管理上。而在可用的网络流量跟踪数据方面，存在一个关键问题，即缺乏每对 VE 之间数据交换的完整描述，仅了解每个单个 VE 的进出数据总量。为应对这一限制，构建了两种不同的网络场景：
- 网络 1 场景 ：随机分配每个 VE 的进出流量，确保总流量匹配。
- 网络 2 场景 ：考虑帕累托定律进行流量分配，即每个 VE 80% 的流量流向其余 20% 的 VE，并且确保高数据交换的 VE 集合随时间变化。

1.2 能耗分析指标

在分析中，主要考虑数据中心的总能耗 $E_{tot}$，同时也测量与计算需求（$E_{C}$）、数据传输（$E_{D}$）和 VE 迁移（$E_{M}$）相关的单个能耗贡献，以深入了解模型性能。

1.3 模型比较

对三种模型（MA、NMA、NNA）在网络 1 和网络 2 场景下的总能耗及其组成部分进行分析：
| 场景 | 模型 | 总能耗节省情况 | 计算能耗 | 数据传输能耗 | 迁移能耗 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 网络 1 | MA | 比 NMA 节省 20%，比 NNA 节省达 40% | 三种模型相同 | 比 NMA 高 20%，比 NNA 低 | 低 |
| 网络 1 | NMA | - | 三种模型相同