第３４卷第９期

２０１２年９月

文章编号：１００１—５０６Ｘ（２０１２）０９—１９２３一０７

系统工程与电子技术

ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ

Ｖ０１．３４Ｎｏ．９

Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１２

面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法

徐小龙１’２，杨

庚３，李玲娟１，王汝传１

（１．南京邮电大学计算机学院，江苏南京２１０００３；２．中国科学院信息安全国家重点实验室，北京１００１９０；３．江苏省无线传感网高技术研究重点实验室，江苏南京２１０００３）

摘

要：在分析目前云数据中心设备能耗和数据访问规律的基础上，创建了云计算数据模型，研究了云计算

系统任务调度和数据部署层面的节能机制，提出一种面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法。算法分为数据聚集与节点聚集两个层次，在兼顾系统服务质量的同时，按照节点和数据在不同时段的使用情况有效聚集数据，实现原本随机部署的数据与节点的有序化聚集和重新部署，从而使计算存储节点能够轮流运转，部署于云数据中心各区域的温控设备可以更加精确地实施定点环境温度控制。算法达到既充分利用资源，满足用户的服务需求，同时降低系统的整体能耗的目标。通过仿真实验进行了实验验证和性能分析，结果表明算法能够保障云数据中心的服务质量，提高设备稳定性，达到了“绿色”节能目标。

关键词：云计算；绿色计算；数据聚集；能耗

中图分类号：ＴＰ

３９３

文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００卜５０６Ｘ．２０１２．０９．３０

Ｄｙｎａｍｉｃｄａｔａａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓｏｆｇｒｅｅｎｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ

ＸＵＸｉａｏ—ｌｏｎ９１”，ＹＡＮＧＧｅｎ９３，ＬＩＬｉｎｇ—ｊｕａｎｌ，ＷＡＮＧＲｕ—ｃｈｕａｎｌ

（ｊ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３．Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇｊ００１９０，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＨｉｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ

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ｃｕｒｒｅｎｔ

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ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｃｌｏｕｄｄａｔａｍｏｄｅｌｉｓｃｒｅａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｃｌｏｕｄｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｎｄｄａｔａｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ，ｔｈｅｎ

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ｇｒｅｅｎ

ｃｌｏｕｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓ．Ｔｈｅｄａｔａａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｌｅｖｅｌｓ：ｄａｔａａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｎｏｄｅ

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ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｉｎｉｄｅａｏｆｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｔｈａｔ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ，ｔｈｅｄａｔａａｇｇｒｅｇａｔｅｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇ

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ｓｕｉｔｉｎｇｉｎｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅ，ｈｉｇｈｌｙ－ｔａｒｇｅｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｏｏｌｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇｗｉｔｈｓｅｒｖｅｒｓ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｇｏａｌｓｏｆｆｕｌｌ

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ｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅｆｏｒｃｌｏｕｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ

ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｔｈｅ“ｇｒｅｅｎ”ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇｇｏａｌ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｇｒｅｅｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｄａｔａａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ

Ｏ

引言

ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）‘１。４３通过网络有效聚合被虚

拟化的计算资源，基于集中构建韵数据中心为单一用户或多租客提供动态的、高性价比的、弹性规模扩展的计算、存储和各类信息服务，改变了传统信息技术产业的体系架构

云计算（ｃｌｏｕｄ

收稿日期：２０１１—１１—１０；修回日期：２０１２—０６—２７。

基金项目：国家自然科学基金（６１２０２００４，６１２７２０８４）；国家重点基础研究发展计划（９７３计划）（２０１１ＣＢ３０２９０３）；教育都高等学校博士学科

点专项科研基金（２００９３２２３１２０００ｌ，２０１１３２２３１１０００３）；中国博士后科学基金（２０１１Ｍ５０００９５）；江苏省自然科学基金（ＢＫ２００９４２６，ＢＫ２０１１７５４）；江苏省博士后科研资助计划项目（１１０２１０３Ｃ）；江苏省高校自然科学研究计划（１２ＫＪＢ５２０００７）；信息安全国家重点实验室开放课题（０３—０１—１）资助课题

作者简介：徐小龙（１９７７一），男，副教授，博士，主要研究方向为计算机软件、分布式计算、信息安全与Ａｇｅｎｔ技术。Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｘｌ＠ｎｊｕｐｔ．ｅｄｕ．ｃ１２

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