黨紅恩　趙爾平　雒偉群

摘要：關(guān)于虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理探討，其目的是對(duì)云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理挑戰(zhàn)進(jìn)一步深入了解，使得可更好地解決云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理中所面臨的問(wèn)題，現(xiàn)目前被解決的重點(diǎn)為高能耗數(shù)據(jù)中心，因此，則需要一種更為科學(xué)的、先進(jìn)的平臺(tái)或技術(shù)供人類使用，虛擬化云計(jì)算平臺(tái)具有過(guò)硬的優(yōu)勢(shì)和超強(qiáng)的實(shí)力，因此在人們的工作、生活中取得了一定的應(yīng)用。近年來(lái)，虛擬云計(jì)算平臺(tái)發(fā)展速度較快，具有資源利用率高等優(yōu)勢(shì)，讓云計(jì)算和虛擬化技術(shù)在日常生活生產(chǎn)中應(yīng)用日漸廣泛，文章主要概括了虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理所面臨的問(wèn)題，并作了進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵字：云計(jì)算平臺(tái)；虛擬化；能耗管理

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化不斷發(fā)展，迎來(lái)了信息化時(shí)代，越來(lái)越被關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題則演變?yōu)閿?shù)據(jù)中心的高能耗問(wèn)題，當(dāng)虛擬化云計(jì)算平臺(tái)在計(jì)算機(jī)的使用頻率越來(lái)越多時(shí)，人們使用到的較多信息逐步被換存到云端，因此，計(jì)算機(jī)能耗管理問(wèn)題也就出現(xiàn)了較大困難的挑戰(zhàn)。高能耗問(wèn)題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，即處理取能耗和數(shù)據(jù)中心能耗，因計(jì)算機(jī)使用頻率較高，數(shù)據(jù)中心所涉及到的范圍日益廣大，能量的過(guò)量消耗體現(xiàn)在服務(wù)器數(shù)量日益增多上，因服務(wù)器間的利用率較低，進(jìn)而導(dǎo)致更多有效電能被浪費(fèi)，計(jì)算機(jī)被人們共同使用時(shí)，處理器需進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此產(chǎn)生了高能耗問(wèn)題。本文意在探討分析關(guān)于虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理。

1.虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗測(cè)量

1.1虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的概念

虛擬化所牽涉的范圍較廣，包含存儲(chǔ)虛擬化和服務(wù)器虛擬化。服務(wù)器虛擬化需將一臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器進(jìn)行分化，將其虛擬成多個(gè)虛擬機(jī)器，在更上一級(jí)的軟件和操作系統(tǒng)上來(lái)看，所分化出的各虛擬機(jī)屬于相對(duì)獨(dú)立存在的服務(wù)器，但其中任何一條虛擬化機(jī)器均不屬于領(lǐng)導(dǎo)地位，而具有領(lǐng)導(dǎo)地位的為主物理計(jì)算機(jī)。虛擬化逐步發(fā)展至成熟的基礎(chǔ)上，在不同場(chǎng)所，其意義也有所差異。云計(jì)算則依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算方式，虛擬機(jī)和主機(jī)的需求，將通過(guò)處理所取得的信息或有效資源傳輸給其他設(shè)備或計(jì)算機(jī)。

1.2虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的管理問(wèn)題

虛擬化技術(shù)可向計(jì)算機(jī)管理操作提供良好的便利性，若虛擬化數(shù)據(jù)中心需進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可將虛擬化機(jī)器轉(zhuǎn)移到其他服務(wù)器，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序不需進(jìn)行終止，此方式具有一定的便利性，但也存在資金的問(wèn)題，數(shù)據(jù)中心需增加求購(gòu)寬帶，以便性能更高，配合計(jì)算機(jī)使用。此外，虛擬化技術(shù)的引進(jìn)，不僅可使計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心相應(yīng)的自動(dòng)化決策得到改變，同時(shí)也可控制計(jì)算機(jī)耗能。

1.3虛擬機(jī)的能耗管理挑戰(zhàn)

虛擬化不僅給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)了相應(yīng)的解決措施，同時(shí)，也為能耗管理提出了新的挑戰(zhàn)。首先，因虛擬化平臺(tái)內(nèi)，物理和虛擬的兩種資源不具有統(tǒng)一性，因此，客戶機(jī)器所看到的物理資源和虛擬資源兩者具有不一致性。所以，對(duì)客戶虛擬機(jī)能耗問(wèn)題給予有效控制和管理則相當(dāng)重要；其次，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越多，計(jì)算機(jī)平臺(tái)會(huì)因此出現(xiàn)數(shù)據(jù)故障和網(wǎng)絡(luò)更新等問(wèn)題，又因虛擬機(jī)自身具有獨(dú)特的特點(diǎn)，因此，不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的能耗管理，同時(shí)還可操作虛擬機(jī)能耗管理。另外，可以通過(guò)硬件能耗管理機(jī)制完成對(duì)單獨(dú)存在的虛擬機(jī)的能耗處理，實(shí)際上，所提出的解決措施依然具有一定局限性。因信息屬于硬件資源虛擬后，并由虛擬機(jī)進(jìn)行共享，因此機(jī)器無(wú)法直接運(yùn)用硬件降能耗管理問(wèn)題，造成其他虛擬機(jī)器不能正常運(yùn)行，在硬件能耗管理中，因多個(gè)虛擬機(jī)器共享硬件能耗管理，所以不可用來(lái)能耗管理操作?？偟膩?lái)說(shuō)，兩個(gè)方案均具有一定的不合理性，存在局限性，所以，研究出可將“硬”和“軟”兩者結(jié)合起來(lái)的能耗調(diào)節(jié)技術(shù)方案，則顯得十分必要。

1.4分析虛擬機(jī)能耗問(wèn)題

虛擬化云計(jì)算平臺(tái)中，大部分在線能耗監(jiān)控均建立在物理節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上，使用計(jì)算機(jī)平臺(tái)之外的功耗計(jì)量器，對(duì)計(jì)算機(jī)主機(jī)的能耗進(jìn)行管理，并為計(jì)算機(jī)主機(jī)提供系統(tǒng)之內(nèi)的能耗，并非依據(jù)計(jì)算機(jī)能耗問(wèn)題來(lái)統(tǒng)計(jì)能耗，因此，則導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)能耗管理存在較低的精準(zhǔn)度。所以，為進(jìn)一步精準(zhǔn)測(cè)量能耗管理，可運(yùn)用能耗輪廓分析方法來(lái)開(kāi)發(fā)資源。虛擬機(jī)的能耗輪廓分析方法，可對(duì)每臺(tái)計(jì)算機(jī)下各虛擬機(jī)的能耗狀況進(jìn)行自動(dòng)分析。計(jì)算機(jī)行業(yè)中相關(guān)學(xué)者為優(yōu)化能耗問(wèn)題，深度分析了軟件程序上的能耗輪廓，通過(guò)分析虛擬化云計(jì)算憑條服務(wù)器整合場(chǎng)景的能耗進(jìn)行能耗輪廓，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出一個(gè)新模型來(lái)預(yù)測(cè)評(píng)估整合場(chǎng)景下所應(yīng)用程度的持久能耗。

2.虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理

此方面意思實(shí)際為操作計(jì)算機(jī)平臺(tái)下虛擬機(jī)能耗管理的功能，通過(guò)能耗管理的問(wèn)題，為其他平臺(tái)提供有效的、統(tǒng)一的管理方式，最終達(dá)到虛擬化云計(jì)算平臺(tái)能耗管理的操作目的，云計(jì)算平臺(tái)允許軟伸縮、硬伸縮，以及整合等方式對(duì)虛擬機(jī)器進(jìn)行能耗管理。硬伸縮需依靠虛擬層中的信息，設(shè)備和平臺(tái)均不同，隨之所反映出的能力也有所不同，同時(shí)也會(huì)自動(dòng)判斷是否會(huì)出現(xiàn)變化。硬伸縮無(wú)法做成正確反饋時(shí)，需重視軟伸縮，軟伸縮通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)虛擬機(jī)的屬性進(jìn)行進(jìn)一步滲透，并給予修改整合，模擬出可能需要的新的屬性和性能，若處理器工作停止，軟伸縮會(huì)發(fā)揮更加細(xì)致的功能，使能耗使用率降低，對(duì)持續(xù)性發(fā)展有促進(jìn)作用，此管理的最優(yōu)點(diǎn)為針對(duì)性能不同，選擇最佳憑條降耗降節(jié)能操作。

虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理具有節(jié)能效果，其節(jié)能方式是將和在使用的服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一，讓服務(wù)器過(guò)渡耗能的問(wèn)題得以改善，但在和服務(wù)器統(tǒng)一時(shí)，需對(duì)計(jì)算機(jī)能耗和性能等作出進(jìn)一步分析，明確其利弊。

3.討論

隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技相對(duì)較為發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代已逐步取代電氣時(shí)代，在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)潮流中，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域崛起速度較快，并在進(jìn)行不斷更新和創(chuàng)新，虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的使用頻率也越來(lái)越高，因此，虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理的探討分析，對(duì)某些行業(yè)均具有一定程度的引導(dǎo)力，并不斷促使科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。