Группа российских ученых факультета «Цифровая экономика и массовые коммуникации» на базе учебно-научной специализированной лаборатории кафедры «Бизнес-информатика» разработала алгоритм оптимального размещения виртуальных машин по физическим серверам, который позволяет сократить энергопотребление физических серверов с учетом качества сервиса.
В МТУСИ разработали новый алгоритм размещения виртуальных машин в облачных центрах обработки данных /©Getty images
«Облачные технологии основаны на технологии виртуализации: серверов, сетей, хранилищ данных. Число виртуальных объектов может превосходить число физических объектов в десятки и даже сотни раз. Поэтому возникает проблема управления всей этой виртуализованной ИТ-инфраструктурой. На виртуальных машинах в облачных центрах обработки данных размещаются внутренние сервисы компаний, интернет-магазины, поисковые системы, социальные сети, реклама и другие», — говорит заведующая кафедрой «Бизнес-информатика» кандидат технических наук, доцент Наталья Тутова.
Эти сервисы размещаются совместно. Так как нагрузка на виртуальные машины неравномерна, то это может привести к снижению производительности. Для решения этой проблемы в облачных платформах применяются планировщики ресурсов, которые предлагают решения по размещению и миграции виртуальных машин на физических серверах.
Однако планировщики ресурсов основаны на простых правилах и не дают оптимального решения. В предложенном в МТУСИ алгоритме планирования виртуальные машины размещаются оптимальным образом с точки зрения энергопотребления и качества сервиса. На имитационных моделях показано, что данный алгоритм в 3,5 раза превосходит эвристические алгоритмы, используемые на практике, что в масштабах современного крупного центра обработки данных может привести к значительной экономии.
«Разработанный алгоритм вызывает интерес и может быть применен при загрузке виртуальной инфраструктуры центра обработки данных для системы анализа модели больших межотраслевых данных. Предложенная технология определяет оптимальное размещение виртуальных машин на основе текущих данных об использовании ресурсов, полученных с гипервизоров, и прогноза использования ресурсов физических серверов.
Работа алгоритма направлена на минимизацию энергопотребления за счет освобождения ненагруженных серверов, а также на достижение равномерности загрузки ресурсов и гарантированного времени отклика приложения, заданного в соглашении об уровне сервиса (SLA). Решение может быть реализовано в виде web-сервиса, который может быть интегрирован в отечественные облачные платформы», — сообщил декан факультета «Цифровая экономика и массовые коммуникации» Сергей Гатауллин. Полный текст описания исследования опубликован в научном журнале International Journal of Embedded and Real-Time Communication Systems.
