پیشینه تحقیق صرفه جویی در انرژی مصرفی رایانه و مراکز داده دارای ۴۶ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-فصل اول:مقدمه۵
۱-۱-مصرف انرژی در رایانه۵
۱-۲-مراکز داده و مصرف انرژی در آنها۶
۱-۳-مجازی سازی۹
۲-فصل دوم:پیشینه‌ی تحقیق۱۲
۲-۱-صرفه جویی در انرژی مصرفی رایانه۱۲
۲-۱-۱٫صرفه جویی در انرژی پویا۱۲
۲-۱-۲٫صرفه جویی در انرژی ایستا۱۳
۲-۲-صرفه جویی در انرژی مصرفی مراکز داده۱۶
۲-۳-صرفه جویی در انرژی با استفاده از ترکیب ماشین مجازی۱۸
۳-فصل سوم:مدل پیشنهادی۲۲
۳-۱-تعاریف۲۲
۳-۱-۱٫حالت خواب۲۲
۳-۱-۲٫انتخاب و استقرار۲۳
۳-۱-۳٫حدود دسته بندی۲۴
۳-۲-طراحی و بخش‌های مدل پیشنهادی۲۵
۳-۳-عملکرد مدل پیشنهادی در یک مرکز داده۲۸
۳-۴-بخش جانبی مدل پیشنهادی۲۹
۳-۴-۱٫واحد جمع آوری اطلاعات (گزارش گیری)۳۰
۳-۴-۲٫واحد ارسال اطلاعات۳۲
۳-۴-۳٫واحد دریافت و اجرای دستورات۳۲
۳-۵-بخش مرکزی مدل پیشنهادی۳۶
۳-۵-۱٫واحد دریافت اطلاعات۳۶
۳-۵-۲٫واحد ذخیره اطلاعات۳۷
۳-۵-۳٫واحد طبقه بندی سرورها۳۷
۳-۵-۴٫واحد اتخاذ تصمیم۳۹
۳-۵-۵٫واحد ارسال دستورات۴۲
۳-۶-سربارهای مدل پیشنهادی۴۲
۴-فهرست منابع۴۴

منابع

[Weiser, 1995] Weiser, M. D., Wood, D. A., Demers, A. J., & Atkinson, R. R. “Reducing computer power consumption by dynamic voltage and frequency variation.” European Patent No. EP 0632360. 4 Jan. 1995.

[Weiser, 1996] Weiser, M., Welch, B., Demers, A., & Shenker, S. “Scheduling for reduced CPU energy.” Mobile Computing, vol. 34, no. 2, pp. 449-471, 1996.

[Feitelson, 2002] Feitelson D. Workload modeling for performance evaluation. Performance Evaluation of Complex Systems: Techniques and Tools. Lecture notes in computer science 2002; pp. 114–۱۴۱٫

[Iyengar, 2010] Iyengar, M., & Schmidt, R. R. “Energy Consumption of Information Technology Data Centers”, OPEN BATH IMMERSION COOLING IN DATA CENTERS KEEPING MOORESS LAW ALIVE,  ElectronicsCooling Winter 2010, p. 28.

[Kusic, 2009] Kusic, D., Kephart, J. O., Hanson, J. E., Kandasamy, N., & Jiang, G. “Power and performance management of virtualized computing environments via lookahead control.” Cluster computing, vol. 12, no. 1, pp. 1-15, 2009.

[Armbrust, 2010] Armbrust, M., Fox, A., Griffith, R., Joseph, A. D., Katz, R., Konwinski, A. & Zaharia, M. “A view of cloud computing.” Communications of the ACM Vol. 53, No. 4, pp. 50-58, 2010.

[Armbrust, 2009] Armbrust, M., Fox, A., & Griffith, R. “Above the clouds: A Berkeley view of cloud computing.” Dept. Electrical Eng. and Comput. Sciences, University of California, Berkeley, Tech. Rep. UCB/EECS 28 (2009).

[Laudon, 2006] Laudon, J. “UltraSPARC T1: A 32-threaded CMP for servers,” Invited talk, Apr 2006.

[Lefurgy, 2003] Lefurgy, C., Rajamani, K., Rawson, F., Felter, W., Kistler, M., & Keller, T. W. “Energy management for commercial servers.” IEEE Computer,  vol. 36, no. 12, pp. 39-48, 2003.

[Buyya, 2010] Buyya, R., Garg, S.K,. & Calheiroes, R.N. “SLA-oriented resource provisioning for cloud computing: challenges, architecture, and solutions.” Cloud and Service Computing (CSC) International Conference , Hong Kong, China, 2010. pp. 1-10.

[Clark, 2005] Clark, C., Fraser, K., Hand, S., Hansen, J. G., Jul, E., Limpach, C., Pratt, I. & Warfield, A. “Live migration of virtual machines.” Proceedings of the 2nd conference on Symposium on Networked Systems Design & Implementation. Berkeley, CA, USA. Vol. 2, pp. 273-286, 2005.

[Das, 2010] Das, T., Padala, P., Padmanabhan, V. N., Ramjee, R., & Shin, K. G. “LiteGreen: Saving energy in networked desktops using virtualization.” In Proceedings of the 2010 USENIX conference on USENIX annual technical conference (USENIXATC’10).USENIX Association, Berkeley, CA, USA, 3-3. 2010.

۱- فصل اول:مقدمه

در این فصل ابتدا به توضیح مصرف برق در رایانه پرداخته می‌شود. سپس مصرف انرژی در مراکز داده و در نهایت مجازی سازی شرح داده می‌شوند.

۱-۱- مصرف انرژی در رایانه

مصرف برق در رایانه را می‌توان به دو بخش تقسیم نمود:

ایستا: بخشی از انرژی مصرفی رایانه است که تنها صرف روشن بودن سیستم می‌گردد و به میزان کاری که سیستم انجام می‌دهد ارتباطی ندارد. این سطح از مصرف انرژی سبب روشن و آماده به کار نگاه داشتن سیستم شده و از لحظه‌ای که سیستم روشن می‌شود مصرف می‌گردد. بخش زیادی از این انرژی در واقع اتلاف به طرق مختلف و در سطوح مختلف سخت افزار است؛ مانند نشت جریان در مدارات مجتمع[۱].

پویا: بخشی از انرژی مصرفی رایانه است که صرف انجام فعالیت‌های سیستم می‌گردد و با توجه به میزان بار[۲] روی بخشهای مختلف یک سیستم (مانند: پردازنده، حافظه[۳]، دیسک سخت[۴]، کارت گرافیکی[۵] و …) متغیر است.

شاید تصور شود که مصرف حالت بیکار یک رایانه کم یا قابل چشم پوشی است زیرا این سهمی از انرژی است که در زمانی که رایانه کار مفیدی انجام نمی‌دهد مصرف می‌کند، ولی بر خلاف تصور، یک سرور هنگام بیکاری حدود۶۰ تا ۷۰ درصد از بیشینه‌ی توان[۶] مصرفی خود را مصرف می‌کند   [Barroso, 2007] و [Fan, 2007] و [Lefurgy, 2007]. بیشینه توان مصرفی یک رایانه هنگامی است که با حداکثر توان پردازشی[۷] خود کار می‌کند.

۱-۲-مراکز داده و مصرف انرژی در آنها

یک مرکز داده ساختمانی است، شامل تعداد زیادی رایانه (سرور) و قطعات مورد نیاز آنها مانند سوئیچ‌های شبکه و منابع انرژی پشتیبان [Kumar, 2009].

مصرف انرژی یک مرکز داده حاصل مجموع مصرف انرژی سرورهای موجود در آن به علاوه‌ی مصرف انرژی امکانات دیگر مانند سرورهای ذخیره سازی[۸] ، سیستم‌های خنک کننده، تجهیزات شبکه و … است.

نکته‌ی قابل توجه در این مورد، سهم تقریباً ۵۰ درصدی سرورها در مصرف انرژی مرکز داده است. به بیان دیگر تنها نیمی از انرژی مصرفی یک مرکز داده صرف پردازش و پاسخ به درخواست‌ها می‌گردد و مابقی صرف موارد دیگر که مهمترین آن سیستم‌های خنک کننده هستند می‌گردد.

بر اساس تحقیقات انجام شده [Barroso, 2007]  ، [Boher, 2002] ، [Rangan, 2008] و [Siegele, 2008]، متوسط بکارگیری[۱] سرورها در یک مرکز داده کمتر از ۳۰ درصد است و یک سرور تنها در ۱۰ درصد اوقات بکارگیری نزدیک به بیشینه‌ دارد [Armbrust, 2010].

از اینرو با توجه به سهم مصرف انرژی یک سرور در حالت بیکاری، مشاهده می‌گردد که سهم قابل توجهی از انرژی مصرفی مراکز داده به هدر می‌رود.

۱-۱-  مجازی سازی

مجازی سازی ابتدا در سالهای ۱۹۷۰ میلادی برای استفاده‌ی همزمان چندین کاربر از یک سیستم ارائه شد [Bugnion, 1997]. طی سالهای گذشته کارهای زیادی در زمینه‌ی فن‌آوری مجازی سازی انجام شده است و به مرور توانایی‌هایی بر آن افزوده شده که شاید در ابتدای ارائه‌ی ایده، جزء اهداف اصلی نبوده‌اند[Bugnion, 1997] و [Barham, 2003] و  [Clark, 2005] و [Walters, 1999].

امروزه مجازی سازی به انضمام ابزارهایی که به آن افزوده شده است ویژگی‌هایی مانند افزایش امنیت کاربران به خصوص درفضاهای غیر همکار، افزایش بهره‌وری سرورها، ایجاد بستر مناسب برای اجزای نرم افزارهای مختلف تحت سیستم عامل‌های متفاوت و به صورت همزمان، ساده‌ سازی سرویس و نگه‌داری سیستم‌ها در مراکز داده، ایجاد امکان توازن بار[۲] بین سرورهای مختلف و … را عرضه می‌کند که سبب شده است بیشتر صنعت به خصوص مراکز داده به سمت استفاده از این فن‌آوری سوق پیدا کنند آنگونه که امروزه تقریباً تمامی مراکز داده در جهان از این فن‌آوری بهره می‌گیرند [Armbrust, 2010]. چنین محیط‌هایی متشکل از مجموعه‌ای از رایانه‌ها که برای ارائه سرویس‌های خود از فن‌آوری مجازی سازی استفاده می‌کنند را “ابرواره”[۳] می‌نامیم. در واقع ابرواره همان مراکز داده هستند که سرویس‌های خود را روی شبکه و در در قالب بسته‌هایی از سخت افزار که به واسطه‌ی مجازی سازی شکل گرفته‌اند ارائه می‌دهند [Armbrust, 2010] و [Armbrust,2009]. این بسته‌های سخت افزار را به انضمام سیستم عامل درون خود “ماشین مجازی”[۴] می‌نامیم.

مهاجرت ماشین مجازی[۵] جزء قابلیت‌هایی است که مدتی پس از ظهور مجازی سازی به آن اضافه شد و به طور خلاصه عبارت است از انتقال ماشین مجازی از روی یک سرور به سرور دیگر. مهاجرت ماشین مجازی می تواند به صورت زنده[۶] باشد به شکلی که کاربر نهایی[۷] که از ماشین مجازی مهاجرت کننده سرویس می گیرد متوجه هیچگونه اختلالی در دریافت سرویس نشود و به عبارتی اصلاً جابجایی ماشین مجازی سرویس دهنده خود را متوجه نشود [Clark, 2005]. در شکل ۱-۳ طرحی از مهاجرت ماشین مجازی بین دو سرور فعال نمایش داده شده است.

[۱] Utilization

[۲] Load Balancing

[۳] Cloud

[۴] Virtual Machine

[۵] Virtual Machine Migration

[۶] Live

[۷] End User

[۱] IC

[۲] Load

[۳] Memory

[۴] Hard Disk

[۵] Graphic Card

[۶] Peak Power

[۷] Computation Power

[۸] Storage Server

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.