為了應(yīng)對(duì)日益擁擠的數(shù)據(jù)中心對(duì)功率和安裝空間的需求，富士通實(shí)驗(yàn)室(Fujitsu Laboratories)日前提出了虛擬機(jī)(VM)控制技術(shù)，據(jù)稱能提高每個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)架的服務(wù)器機(jī)架安裝密度，在服務(wù)器機(jī)架運(yùn)行效率提高到90%的情況下，空間使用可以減少40%。
為了提高服務(wù)器的安裝密度，富士通實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)可通過設(shè)置由數(shù)據(jù)中心備份服務(wù)器組成的分區(qū)，以及根據(jù)物理分布和功耗將虛擬機(jī)遷移到備份分區(qū)，實(shí)現(xiàn)高效的服務(wù)器配置虛擬機(jī)。通過這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)于運(yùn)行虛擬服務(wù)器的機(jī)架，數(shù)據(jù)中心可以通過增加安裝密度來(lái)減少其空間的使用。
在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，當(dāng)在機(jī)架中安裝服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器數(shù)量將根據(jù)每臺(tái)服務(wù)器的額定功率來(lái)決定，以免超出機(jī)架電源。然而，服務(wù)器負(fù)載通常會(huì)低約10%至5??0%，與負(fù)載成比例的每個(gè)機(jī)架的功率消耗也與額定功率相比較低，這就造成了提高安裝密度的需求。
為了應(yīng)對(duì)這一需求，近年來(lái)業(yè)界開發(fā)出了一種“功率封頂技術(shù)”，它監(jiān)測(cè)機(jī)架中服務(wù)器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，這些服務(wù)器的服務(wù)器數(shù)量超過其電源。如果該電源即將被超出，則該技術(shù)限制了服務(wù)器的工作頻率以抑制功耗。然而，該技術(shù)不能用于需要指定級(jí)別的應(yīng)用，如任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用。
而富士通實(shí)驗(yàn)室提出的是新的虛擬機(jī)(VM)控制算法，首先在數(shù)據(jù)中心中高密度地在機(jī)架中安裝物理服務(wù)器，然后使用VM的遷移功能建立備份分區(qū)，以根據(jù)每臺(tái)服務(wù)器的功耗進(jìn)行移動(dòng)。以這種方式，它可以防止每個(gè)機(jī)架超出其電源量。
使用VM管理軟件構(gòu)建的虛擬數(shù)據(jù)中心將物理服務(wù)器分割成被稱為集群的理論管理單元。集群內(nèi)的物理服務(wù)器可以安裝到不同的機(jī)架中，沒有任何物理限制。當(dāng)物理服務(wù)器由于故障停止運(yùn)行或維護(hù)時(shí)，VM在群集之間自動(dòng)遷移。
圖1 增加數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器安裝密度。
富士通表示，該公司已開發(fā)出一種防止機(jī)架電源超過限制的技術(shù)。使用可用于正常數(shù)據(jù)中心管理的API，該公司將構(gòu)建與服務(wù)器相關(guān)的物理分布(操作分區(qū))相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)將提供備份分區(qū)的物理分布，在接近電源限制時(shí)虛擬機(jī)將被遷移到該分區(qū)。而后來(lái)自服務(wù)器的不斷變化的電力用量將和序號(hào)與機(jī)架構(gòu)相關(guān)聯(lián)。該技術(shù)使數(shù)據(jù)中心操作員能夠增加操作分區(qū)中的安裝密度，從而減少空間使用。
圖2 基于物理分布的虛擬機(jī)控制技術(shù)。
若服務(wù)器安裝密度大幅度增加，將會(huì)發(fā)生頻繁的遷移，因此在與功率量相當(dāng)?shù)倪w移頻率和服務(wù)器負(fù)載之間需要適當(dāng)?shù)钠胶?。為此富士通?shí)驗(yàn)室也開發(fā)了一種技術(shù)，能通過統(tǒng)計(jì)每個(gè)機(jī)架的預(yù)估遷移頻率，并根據(jù)每臺(tái)服務(wù)器預(yù)先測(cè)量的負(fù)載來(lái)確定應(yīng)該安裝在機(jī)架上的服務(wù)器數(shù)量。如果正常分配的中心是30%的服務(wù)器負(fù)載，如根據(jù)50%負(fù)載的電力利用率安裝服務(wù)器，這將占負(fù)載變化的95.5%，從而最大化服務(wù)器的安裝密度。
圖3 設(shè)置服務(wù)器安裝規(guī)則。
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