Сборники трудов ИСП РАН


Min_с: стратегия неоднородной концентрации задач для энергосберегающих компьютерных расписаний

Ф. Армента-Кано (Исследовательский центр CICESE, Мексика), А. Черных (Исследовательский центр CICESE, Мексика), Х.М. Кортес-Мендоза (Исследовательский центр CICESE, Мексика), Р. Яхьяпур (Геттенгенский университет, Германия), А.Ю. Дроздов (МФТИ, Россия), П. Буври (Люксемургский университет, Люксембург), Д. Клязович (Люксемургский университет, Люксембург), А. Аветисян (ИСП РАН, Москва), С. Несмачнов (Республиканский университет, Уругвай)

Аннотация

В этой статье мы описываем энергосберегающие онлайн расписания вычислительных задач и механизмы повышения энергоэффективности, учитывая конфликты использования ресурсов. Мы предлагаем модель оптимизации и новый подход к распределению задач, принимая во внимание типы приложений и их концентрацию. Разнородные задачи, решаемые на процессорах, включают в себя приложения, интенсивно использующие процессоры, диски, устройства ввода-вывода, память, сети и т.д. Когда задачи одного типа назначаются на один и тот же ресурс, они могут создать конфликты при использовании CPU, памяти, диска или сети. Это может привести к деградации общей производительности системы и увеличению потребления энергии. Мы описываем энергетические характеристики приложений, учитывая, что выполнение различных задач по-разному влияет на потребляемую мощность за счет использования разного оборудования. Мы предлагаем нелинейную гибридную модель потребления энергии, которая учитывает потребление энергии отдельных приложений и их комбинации. Мы показываем, что умные стратегии распределения задач могут дополнительно улучшить энергопотребление по сравнению с традиционными подходами. Мы предлагаем алгоритмы консолидации разнородных задач и показываем их эффективность на реальных данных в различных сценариях, используя CloudSim для моделирования облачных вычислений. Мы анализируем несколько алгоритмов планирования в зависимости от типа и объема информации, который они используют. Результаты детального моделирования показывают, что с точки зрения минимизации энергопотребления, стратегия, которая балансирует концентрацию задач различных типов Min_c превосходит другие алгоритмы и стабильна в различных сценариях. Эта стратегия приводит к результатам, которые доминируют почти во всех тестах.

Ключевые слова

энергосберегающие алгоритмы, типы приложений, конфликты использования ресурсов, компьютерные расписания

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 27, вып. 6, 2015, стр. 355-380.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2015-27(6)-23

Полный текст статьи в формате pdf Вернуться к содержанию тома