云环境下计算资源动态能耗感知的并行任务调度方法

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1、第卷第期４０１０　年月２０１３１０计算机科学Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＳｃｉｅｎｃｅＶｏｌ．４０Ｎｏ．１０Ｏｃｔ　２０１３云环境下计算资源动态能耗感知的并行任务调度方法曹洁曾国荪　　（同济大学计算机科学与技术系上海）　２０００９２（国家高性能计算机工程技术中心同济分中心上海）　２０００９２　摘要云计算是一种新兴的计算模式，倡导一切皆服务。要实现低成本、高效、安全、易用的云计算系统，依然面临　　诸多挑战，其中，高能耗已成为云计算不可忽视的问题。在计算资源电压可动态调整的环境下，为截止完成时间有要求的并行任务，提出两种满足并行任务截止时间要求的降低

2、并行任务执行能耗的调度方法和。模拟实验表ＳｓｅｆＥｇｓａ明，提出的算法在保证并行任务截止完成时间要求的条件下能够有效降低并行任务的执行能耗，从而大幅度降低云计算系统的能耗开销。关键词云计算，绿色计算，子截止时间，节能调度　中图法分类号文献标识码　ＴＰ３１６　　　　Ａ　Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｔａｓｋ　ｏｆ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｅｎｅｒｇｙ－ａｗａｒｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｌｏｕｄ　ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＣＡＯ　Ｊｉｅ　ＺＥＮＧ　Ｇｕｏ－ｓｕｎ（，，，）Ｄｅｐａｒｔｍｅｎ

3、ｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｏｎｇｊｉ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｈａｎｇｈａｉ　２０００９２Ｃｈｉｎａ（，，，）Ｔｏｎｇｊｉ　ＢｒａｎｃｈＳｈａｎｇｈａｉ　２０００９２ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｐｏｐｕｌａｒ　ｉｎ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｓｔ

4、ｏｒｅ　ｒｅｃｅｎｔｌｙ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｉｔｅｎａｂｌｅｓ　ｔｈｅ　ｓｈａｒｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｔｈａｔ　ａｒｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｌｌ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｗｏｒｌｄ．Ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｓｔｉｌｌ　ｆａｃｉｎｇｍａｎｙ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　ｉｎ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｌｏｗ－ｃｏｓｔｅａｓｙ－ｔｏ－ｕｓｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｓａｖｉｎｇ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｅｎｅｒｇｙ　ｈａｓ　ｂｅ－，，，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｆｅｃｏｍｅ　ａ　ｓｉｇｎ

5、ｉｆｉｃａｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｏｐｉｃ　ｗｈｉｃｈ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｓｏｌｖｅｄ　ｕｒｇｅｎｔｌｙ．Ｗｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ａ　ｓｕｂｄｅａｄｌｉｎｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｄｅａｄｌｉｎｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｔａｓｋｓ　ｄｅａｄｌｉｎｅ．Ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｇｏａｌ　ｏｆ　ｓａｖｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｏｆｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｓｕｐｐｌｙ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｏ　ｂｅ　

6、ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ　ａｄｊｕｓｔｅｄｗｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｗｏ　ｅｎｅｒｇｙ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｌｇｏ－，ｒｉｔｈｍｓｅｎｅｒｇｙ　ｆｉｒｓｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍＳｓｅｆａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍＥｇｓａｔｏ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｓｕｂｄｅａｄ－———（）（）ｌｉｎｅ．Ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｔｗｏ　ｅｎｅｒｇｙ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｃａｎ　ｒ

7、ｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ　ｗｈｉｌｅ　ｍｅｅｔｉｎｇ　ｄｅａｄｌｉｎｅ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇＧｒｅｅｎ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇＥｎｅｒｇｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，，，Ｓｕｂｄｅａｄｌｉｎｅ　引言１　碳排放也随着行业的增长而不断增长。据统计，目前信息［１］和通信技术领域的碳排放占全球的年服务于互联２％２００８。计算、存储和通讯技术的快速发展，以及虚拟化技术的日网的路由器、服务器、交换机、冷却设施、数据中心等各种设备趋

8、完善，使得计算资源、平台、软件可以以服务的形式向客户总共消耗亿度电，占全球总耗电量的。文献８６８０５．３％２［］提供。云计算是分布计算、网格计算、普适计算、虚拟化技术指出，按照目前的增长趋势，到年行业平均能