一种基于网络延迟、网络传输能耗和服务器能耗的数据部署方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，该方法包括：计算用户存取不同数据中心中数据的网络延迟，计算数据存储在不同数据中心的不同服务器上的能耗，计算用户存取不同数据中心中该数据的网络传输能耗。将数据按照数据大小从大到小的非升序排列，放在一个先进先出的队列中，并对这些数据依次做以下处理：计算数据放在不同数据中心中不同服务器上的网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的加权总和，选择该总和最小且空闲容量大于该数据大小的服务器，将数据部署在该服务器上。本发明考虑了各个数据被各个用户所请求使用的概率，可以将所有要部署的数据都部署在合适的数据中心的服务器上，以满足所有用户的需要。
【专利说明】一种基于网络延迟、网络传输能耗和服务器能耗的数据部署方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及云计算领域，特别是涉及一种基于网络延迟、网络传输能耗和服务器能耗的数据部署方法。
【背景技术】
[0002]当今，各种网络应用蓬勃发展，如社交网络、内容分发网络等。这些网络应用必须要为众多用户提供服务，这些用户分布在世界各地，为这些用户提供服务的数据中心也分布在世界各地。数据在部署时，网络延迟是一个重要的考量指标，因为高延迟会带来很大的经济损失。同时，能耗也越来越为信息和通信技术(ICT)研究人员及业界关注。数据中心的服务器能耗预计到2020年将会达到世界电力供应量的8% ;而网络传输过程中的能耗在2010年已经达到了世界电力供应量的0.4%。随着网络的发展和数据量的增加，这些能耗也会继续增长。
[0003]目前数据中心的数据部署方式有:考虑延迟和服务器负载均衡，通过把问题数学模型化后，用数学方法解决部署数据到数据中心的问题。考虑数据中心的服务器所耗电量，通过改变路由请求来减少数据中心的服务器消耗的电量。考虑碳足迹，即为产生数据中心运转所需电能而同时产生的气体的碳含量；同时，还考虑了网络延迟和数据中心服务器电量消耗和碳足迹。结合最优化问题的方法同时考虑碳足迹和数据中心的电能消耗。在部署数据时，考虑用户所处地区的碳足迹。通过调整正在运行过程中的服务器个数来调整用户到数据中心的延迟和数据中心的碳足迹。但是，在决定如何将数据部署在某个数据中心的某个服务器上时，需要综合考虑网络延迟、数据中心中的服务器能耗和网络传输能耗。因此，有必要提出基于网络延迟、网络传输能耗和数据中心服务器能耗的数据部署方法。
【发明内容】
[0004]为弥补已有技术的不足，本发明提出一种基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]一种基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，包括以下四个模块:
[0007]模块a，计算用户存取不同数据中心中数据的网络延迟
[0008]模块b，计算数据存储在不同数据中心的不同服务器上的能耗
[0009]模块C，计算用户存取不同数据中心中该数据的网络传输能耗
[0010]模块d，计算数据放在不同数据中心中不同服务器上的网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的加权总和，选择该总和最小且空闲容量大于该数据大小的服务器，将数据部署在该服务器上。
[0011]将数据按照数据大小从大到小的非升序排列，放在一个先进先出的队列中，并对这些数据依次处理。
[0012]计算用户存取不同数据中心中数据的网络延迟、数据存储在不同数据中心的不同服务器上的能耗和用户存取不同数据中心中该数据的网络传输能耗。用户存取不同数据中心中数据的网络延迟与用户到数据中心的距离及数据的大小成正比关系。数据中心的服务
器能耗计算公式为
[0013]
【权利要求】
1.一种基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于: 整个方法包括以下四个模块: 模块a，计算用户存取不同数据中心中数据的网络延迟； 模块b，计算数据存储在不同数据中心的不同服务器上的能耗； 模块C，计算用户存取不同数据中心中该数据的网络传输能耗； 模块d，计算数据放在不同数据中心中不同服务器上的网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的加权总和，选择该总和最小且空闲容量大于该数据大小的服务器，将数据部署在该服务器上。
2.根据权利要求1所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的模块a中用户存取不同数据中心中数据的网络延迟，计算该延迟与用户到数据中心的距离及数据的大小成正比关系。
3.根据权利要求1所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的模块b中数据中心的服务器能耗的计算，计算该能耗与服务器的功率、数据中心电力使用效率和数据的大小有关:
4.根据权利要求1所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的模块c中数据的网络传输能耗的计算，该计算包括以下两个步骤: (O建立数据从用户到数据中心的网络传输过程所需的能耗模型； (2)根据以上模型得到每比特数据从用户到数据中心的网络传输过程能耗的计算公式。
5.根据权利要求4所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的数据网络传输能耗计算公式，其中步骤(1)建立数据从用户到数据中心的网络传输过程经过的网络设备的模型，数据由用户到数据中心要经过kes个以太网交换机、kbg个宽带网关路由器、kg个数据中心网关路由器、kpe个提供商边缘路由器、k。个核心路由器和k。个波分复用传输设备。
6.根据权利要求4所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的产生数据网络传输能耗计算公式，其中步骤(2)中每比特数据从用户到数据中心的网络传输能耗的计算公式，
7.根据权利要求1所述的基于网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的数据部署方法，其特征在于，所述的模块d中计算这个数据放在不同数据中心中不同服务器上的网络延迟、服务器能耗和网络传输能耗的加权总和，总和的第一部分为所有用户存取不同数据中心中该数据的网络延迟，第二部分为所有用户存取不同数据中心中该数据的网络传输能耗，第三部分为数据中心中的服务器能耗，且每个部分有一个比例系数，分别为λρ入2和
【文档编号】H04L29/08GK103516792SQ201310422994
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】樊玉琦, 丁洪利, 蔡兆明, 李丹丹 申请人:合肥工业大学