虚拟化云计算平台的能耗管理探讨

党红恩　赵尔平　雒伟群

摘要：关于虚拟化云计算平台的能耗管理探讨，其目的是对云计算平台的能耗管理挑战进一步深入了解，使得可更好地解决云计算平台的能耗管理中所面临的问题，现目前被解决的重点为高能耗数据中心，因此，则需要一种更为科学的、先进的平台或技术供人类使用，虚拟化云计算平台具有过硬的优势和超强的实力，因此在人们的工作、生活中取得了一定的应用。近年来，虚拟云计算平台发展速度较快，具有资源利用率高等优势，让云计算和虚拟化技术在日常生活生产中应用日渐广泛，文章主要概括了虚拟化云计算平台的能耗管理所面临的问题，并作了进一步分析。

关键字：云计算平台；虚拟化；能耗管理

随着社会经济文化不断发展，迎来了信息化时代，越来越被关注的重点问题则演变为数据中心的高能耗问题，当虚拟化云计算平台在计算机的使用频率越来越多时，人们使用到的较多信息逐步被换存到云端，因此，计算机能耗管理问题也就出现了较大困难的挑战。高能耗问题主要表现在两个方面，即处理取能耗和数据中心能耗，因计算机使用频率较高，数据中心所涉及到的范围日益广大，能量的过量消耗体现在服务器数量日益增多上，因服务器间的利用率较低，进而导致更多有效电能被浪费，计算机被人们共同使用时，处理器需进行高速运转，因此产生了高能耗问题。本文意在探讨分析关于虚拟化云计算平台的能耗管理。

1.虚拟化云计算平台的能耗测量

1.1虚拟化云计算平台的概念

虚拟化所牵涉的范围较广，包含存储虚拟化和服务器虚拟化。服务器虚拟化需将一台计算机服务器进行分化，将其虚拟成多个虚拟机器，在更上一级的软件和操作系统上来看，所分化出的各虚拟机属于相对独立存在的服务器，但其中任何一条虚拟化机器均不属于领导地位，而具有领导地位的为主物理计算机。虚拟化逐步发展至成熟的基础上，在不同场所，其意义也有所差异。云计算则依据互联网计算方式，虚拟机和主机的需求，将通过处理所取得的信息或有效资源传输给其他设备或计算机。

1.2虚拟化云计算平台的管理问题

虚拟化技术可向计算机管理操作提供良好的便利性，若虚拟化数据中心需进行维护时，可将虚拟化机器转移到其他服务器，计算机应用程序不需进行终止，此方式具有一定的便利性，但也存在资金的问题，数据中心需增加求购宽带，以便性能更高，配合计算机使用。此外，虚拟化技术的引进，不仅可使计算机数据中心相应的自动化决策得到改变，同时也可控制计算机耗能。

1.3虚拟机的能耗管理挑战

虚拟化不仅给数据中心带来了相应的解决措施，同时，也为能耗管理提出了新的挑战。首先，因虚拟化平台内，物理和虚拟的两种资源不具有统一性，因此，客户机器所看到的物理资源和虚拟资源两者具有不一致性。所以，对客户虚拟机能耗问题给予有效控制和管理则相当重要；其次，计算机网络中心，人们对网络的需求越来越多，计算机平台会因此出现数据故障和网络更新等问题，又因虚拟机自身具有独特的特点，因此，不仅可实现对虚拟机的能耗管理，同时还可操作虚拟机能耗管理。另外，可以通过硬件能耗管理机制完成对单独存在的虚拟机的能耗处理，实际上，所提出的解决措施依然具有一定局限性。因信息属于硬件资源虚拟后，并由虚拟机进行共享，因此机器无法直接运用硬件降能耗管理问题，造成其他虚拟机器不能正常运行，在硬件能耗管理中，因多个虚拟机器共享硬件能耗管理，所以不可用来能耗管理操作。总的来说，两个方案均具有一定的不合理性，存在局限性，所以，研究出可将“硬”和“软”两者结合起来的能耗调节技术方案，则显得十分必要。

1.4分析虚拟机能耗问题

虚拟化云计算平台中，大部分在线能耗监控均建立在物理节点基础上，使用计算机平台之外的功耗计量器，对计算机主机的能耗进行管理，并为计算机主机提供系统之内的能耗，并非依据计算机能耗问题来统计能耗，因此，则导致了计算机能耗管理存在较低的精准度。所以，为进一步精准测量能耗管理，可运用能耗轮廓分析方法来开发资源。虚拟机的能耗轮廓分析方法，可对每台计算机下各虚拟机的能耗状况进行自动分析。计算机行业中相关学者为优化能耗问题，深度分析了软件程序上的能耗轮廓，通过分析虚拟化云计算凭条服务器整合场景的能耗进行能耗轮廓，进而开发出一个新模型来预测评估整合场景下所应用程度的持久能耗。

2.虚拟化云计算平台的能耗管理

此方面意思实际为操作计算机平台下虚拟机能耗管理的功能，通过能耗管理的问题，为其他平台提供有效的、统一的管理方式，最终达到虚拟化云计算平台能耗管理的操作目的，云计算平台允许软伸缩、硬伸缩，以及整合等方式对虚拟机器进行能耗管理。硬伸缩需依靠虚拟层中的信息，设备和平台均不同，随之所反映出的能力也有所不同，同时也会自动判断是否会出现变化。硬伸缩无法做成正确反馈时，需重视软伸缩，软伸缩通过对计算机虚拟机的属性进行进一步渗透，并给予修改整合，模拟出可能需要的新的属性和性能，若处理器工作停止，软伸缩会发挥更加细致的功能，使能耗使用率降低，对持续性发展有促进作用，此管理的最优点为针对性能不同，选择最佳凭条降耗降节能操作。

虚拟化云计算平台的能耗管理具有节能效果，其节能方式是将和在使用的服务器进行统一，让服务器过渡耗能的问题得以改善，但在和服务器统一时，需对计算机能耗和性能等作出进一步分析，明确其利弊。

3.讨论

随着世界经济不断发展，科技相对较为发达的网络信息时代已逐步取代电气时代，在当今网络潮流中，计算机领域崛起速度较快，并在进行不断更新和创新，虚拟化云计算平台的使用频率也越来越高，因此，虚拟化云计算平台的能耗管理的探讨分析，对某些行业均具有一定程度的引导力，并不断促使科学技术的进一步发展。