张 静

(常州信息职业技术学院 江苏 常州 213164)

0 引 言

云计算将传统的计算能力获取模式转变为当前的服务租用模式[1]，基于资源的实际使用情况，按需以即付即用的弹性服务利用方式向用户提供资源。云数据中心是云服务的支撑基础设施。为了满足巨量规模云服务不断增长的计算需求，数据中心需要配置数以千计的服务器。然而，数据中心同时需要消耗巨大的能量提供云服务。根据美国能源部的报告[2]，美国的数据中心消耗了其国家总能量的2%(约7×1010kWh)。数据中心不仅消耗能量，同时还会产生巨量的温室气体，导致很高的碳排放。具体地，每年有430亿吨CO2排放，每季度在以13%的速度增长[3-4]。因此，改进数据中心的能效对于云计算的可持续发展和营运代价将是至关重要的。

云数据中心的主要能耗来源于计算系统和冷却系统，基本上，冷却系统的能耗等于计算系统的能耗[5]。因此，数据中心资源管理系统需要同步考虑计算和冷却系统，从而实现全局整体能效的改进。

为了降低计算能耗，将负载合并至更少的主机上是一种有效方法，这样可以保持未使用的主机处于低功能状态[6-9]。然而，这种激进的合并可能导致局部热点的产生。热点主机的产生对于整个数据中心系统的可靠性具有很大的不利影响[10]。此外，若超过主机的温度阈值也会导致CPU硅组成的损坏，进而导致主机的失效。为了进一步解决散热问题，冷却系统会传输很多的冷空气进而增加冷却系统的代价。……