虛擬化云計算平臺的能耗管理

張瑛

摘要??? 對虛擬化云計算平臺的能耗管理進行分析，總結虛擬化云計算的相關概念，認識到虛擬云平臺能耗管理中存在的問題，旨在通過問題的分析進行虛擬化云計算平臺的能耗管理方案的完善，以滿足網絡信息技術發展的基本需求

【關鍵詞】虛擬化 云計算 能耗 管理

在信息技術逐漸發展的背景下，計算機技術在與網絡技術融合中，滿足了人們的不同需求，提高生活的整體質量。在高耗能的產業背景下，各個數據對信息處理面臨挑戰，為了在信息技術發展中有效降低虛擬化云平臺的能耗，應該結合虛擬化云計算平臺，進行能耗管理方案的完善，實現信息處理中數據中心資源的合理利用，簡化項目流程，提高平臺資源的運行效率，及時降低能耗問題，為網絡信息技術的創新提供支持。

1 概念分析

1.1 虛擬化

所謂虛擬化技術，主要是將虛擬化技術運用在計算機系統之中，通過計算機虛擬以及其他邏輯數據的總結，實現不同操作系統之間的運用，提高系統運行的整體效率。而且，在虛擬化技術使用中，也可以簡化軟件的重組及配置流程，通過計算機數據資源的利用，實現共享模式，為用戶提供便利的訪問以及網絡服務功能。但是虛擬化作為云計算的核心，需要有云計算平臺的支撐，以實現網絡信息虛擬化的運用。

1.2 云計算

云計算作為一種按使用量付費的模式，人們通過這種系統的運用，可以實現可用的、快速的以及便捷性的網絡使用需求，而且，通過計算機資源共享，能夠方便資源的獲取，減少與服務商的交流，有效提高網絡系統的工作效率。

2 虛擬化云計算平臺的能耗問題

2.1 內部虛擬機能耗管理問題

在虛擬云計算平臺運行中，需要依靠計算機網絡進行數據管理。當管理計算機硬件能耗時，雖然可以實現系統的單獨管理，但是，由于硬件將能管理難，無法實現各個系統之間虛擬機的數據共享，導致虛擬機不能正常運轉，不能真正降低平臺的能耗。

2.2 數據中心存在高能耗問題

結合虛擬化云計算平臺能耗現象，當數據中心出現高能耗問題，會使驅動器發生故障，而且，在平臺運行中，數據中心會出現高能耗現象，導致云計算服務平臺的服務器呈現出集群的狀態，這種狀況下，云計算平臺中大數據中心規律逐漸增大，使配電系統的需求提升，降低系統運行的可靠性。

2.3 系統使用頻率較高

通過對虛擬化云計算平臺運行狀況的分析，在系統運行中，當出現系統使用頻率高的問題，容易造成大能耗。而且，在用戶數量以及平臺規模不斷擴大的過程中，很多服務器在使用中會與傳輸設備重復使用，導致一些數據運算重復，增加系統的運行頻率，從而引發較為嚴重的能耗問題。

3 虛擬化云計算平臺的能耗管理

3.1 虛擬化層的能耗管理

在計算機系統運行的過程中，虛擬機管理可以通過與計算機能耗管理問題的分析，降低系統運行的能耗，通常狀況下，在虛擬化能耗管理中基本方式分為以下幾點：

（1）計算機管理平臺中，虛擬機會對計算系統進行全程監控，計算機在這種狀態下虛擬機會參與到整個管理系統之中。

（2）在計算機虛擬機運行中，能耗管理的方式存在差異性，主要將所有操作完整的融入到計算機軟件系統之中，虛擬機在轉移中可以對動態虛擬機進行控制，實現節能的最終目的。

因此可以發現，在虛擬層能耗管理中，只有物理主機可以在系統中移動，離線轉移中通過暫停可以將虛擬機在主機上轉移到另一個主機之中，并將信息復制，實現虛擬機的運行。

3.2 云計算層的能耗管理

結合計算機平臺運行狀況，云計算層的能耗管理主要是對計算機平臺中虛擬機的能耗進行管理。在計算機系統運行中，結合能耗管問題，可以逐漸形成一種有效的管理模式，以便提高計算機虛擬機的能耗操作目的。首先，云平臺層中，通過硬伸縮以及軟伸縮的整合，實現對虛擬機系統的能耗管理，在硬伸縮中，通過計算機虛擬層信息的使用，在平臺以及設備不同的狀況下，硬伸縮的反應能力會發生一定的轉變，但是，整個過程中無法為系統提供正確的信息反饋。而在軟伸縮系統之中，軟伸縮管理器會結合計算機虛擬機的基本屬性進行運行狀態的調整，當計算機系統停止時，軟伸縮的功能可以得到更全面的發揮，有效降低系統的能耗。因此，在云計算層能耗管理中，應該針對系統運行的狀況，進行能耗節能方法的使用，以滿足云計層能耗管理的需求。

4 能耗管理的優化算法

在虛擬化云計算平臺能耗管理分析中，節能部署算法分別包括靜態部署算法以及動態部署算法。首先，在靜態部署算法分析中，包括相關性部署算法以及峰值聚類部署算法。研究中結合相關性部署算法，總結以下內容：

（1）系統中一個應用程序的使用峰值會大于其他狀況;

（2）當應用非峰值指標進行規模確定時，需要將相關的引用程序進行融合，這種狀況會增加SLA的沖突。

（3）在兩個不同應用程序部署在一起時，當程序規模沖突概率相同，該程序在同一時間內的沖突該概率均相同。

通過對相關性部署算法的分析，主要考慮程序之間的相關性約束，在約束數目調控之后進行相關性問題的部署。其次，在動態部署算法分析中，可以將其分為能耗最小化部署、歷史感知部署以及遷移開銷部署。在能耗最小部署算法中，其核心目的是通過最小化能耗的分析，忽略不同配置之間的結果，因此，會出現能耗大規模升級的現象。通過FFD算法的使用，可以通過較高利用率服務器的使用，對程序項目進行計算，最終得到最小能耗。

5 結束語

總而言之，在網絡信息逐漸發展的背景下，為了降低虛擬化云計算平臺的能耗問題，應該及時認識到網絡能耗出現的原因，并通過問題的總結構建針對性的能耗處理問題，有效提高網絡虛擬平臺的數據使用效率，滿足網絡信息技術的使用需求。而且，在網絡能耗管理中，需要明確耗能管理機制、明確虛擬層的能耗管理內容、改變能耗管理的問題、實現虛擬機性能與能耗管理的節能價值，為現代網信息技術的發展提供支持。

參考文獻

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